摘 要:Ad Hoc網路是一種特殊的無線網絡,伴隨無線通信技術、終端技術的不斷發(fā)展,這為拓寬Ad Hoc的應用領域提供了技術支持。當前,Ad Hoc網路已成為移動技術中發(fā)展最快、使用最廣泛的一種技術,其中AODV 協(xié)議與TBS-AODV協(xié)議是構成Ad Hoc網絡路由協(xié)議的主要部分,由于AODV安全路由協(xié)議在性能上存在一定不足,需要積極吸取TBS-AODV協(xié)議的優(yōu)勢,以進一步研究與改進其不足之處。
關鍵詞:Ad Hoc網絡;AODV安全路由協(xié)議;TBS-AODV協(xié)議
科學技術的進步為人們的生活帶來了極大的便利,推動了移動技術的迅猛發(fā)展,其中發(fā)展最為快速的技術之一當屬Ad Hoc網路。Ad Hoc網路是一種特殊的無線網絡,擁有正常移動終端全部的功能網絡節(jié)點,具有傳送報文的功能,最初廣泛應用在軍事領域。不過,伴隨無線通信技術、終端技術的不斷發(fā)展,這為拓寬Ad Hoc的應用領域提供了技術支持。如Ad Hoc在個人領域中的應用,滿足了電腦與手機等其他個人設備之間通信的可能。
1 Ad Hoc網絡路由協(xié)議
1.1 DSR協(xié)議
DSR路由協(xié)議,是在源路由模式基礎上提出的一種協(xié)議。該協(xié)議的服務原理是通過源節(jié)點發(fā)送報文,由目的地節(jié)點接收數據頭攜帶的路由信息(由網絡節(jié)點地址組成),對目的節(jié)點進行中繼,以實現從源節(jié)點發(fā)送報文的接收,通過路由維護(檢測當前使用路由的過程)、路由發(fā)現(從源節(jié)點獲取目標節(jié)點的路由)來完成路由協(xié)議的構建。
1.2 AODV協(xié)議
AODV協(xié)議,基于DSDV協(xié)議并與DSR協(xié)議相結合,以提升按需路由機制,從而實現AODV協(xié)議的構建。在AODV協(xié)議中,數據轉發(fā)通過逐條分組來實現,對于數據頭報文攜帶的路由信息不具有嚴格要求,即使不完整也可利用,依靠中間點來建立動態(tài)路由表并進行維護。而關于AODV路由發(fā)現過程,主要通過反向路由的建立、前向路由的建立來體現。
2 TBS-AODV協(xié)議的設計與改進
關于TBS-AODV協(xié)議的設計,其原理是以節(jié)點之間的互相通信行為前提條件,節(jié)點可信度評價需要通過可信度與組合公式來計算得出,這兩種計算方式是由改進后的主觀邏輯信任模型提供。在TBS-AODV協(xié)議中,為確保當前節(jié)點的安全可信度,設計者根據網絡自身特點來考慮節(jié)點之間的通信,改進協(xié)議中的主觀邏輯信任模型,并設定可信度判斷規(guī)則。具體設計與改進體現在三個方面:①引入信任衰減因子,由于近期事件的可信度高于早期事件的可信度,因而在可信度評價中削弱了早期事件的可信度,加大了近期事件可信度的比重;②采用權重因子計算綜合可信度評價,靈活、合理調整網絡的權重因子需求,以權衡直接可信度與間接可信度之間的比重;③設定RREQ分組廣播門限(1個)與設置警告懲罰因子(1個),以限制RREQ分組的無條件廣播進而減弱網絡控制分組的消耗,減少因網絡意外而隔離節(jié)點。
3 TBS-AODV協(xié)議的仿真
TBS-AODV協(xié)議的仿真可使用NS2仿真軟件來實現,而路由協(xié)議的性能主要通過“分組投遞率”、“經過惡意節(jié)點的數據包比率”、“端到端平均延遲”、“控制開銷”四個方面來決定。如圖1、圖2、圖3所示,這是TBS-AODV協(xié)議的仿真實驗結果,以便測試TBS-AODV協(xié)議的安全性。
通過數據圖表的比較可知,在圖1中AODV協(xié)議與TBS-AODV協(xié)議之間的分組投遞率存在75%、92%的差距,明顯TBS-AODV協(xié)議更具優(yōu)勢,數據包損失率更低。而從圖2可以看出,因AODV協(xié)議缺乏對安全性的考慮,故不具備識別惡意節(jié)點的功能,造成大量網絡數據包在經過惡意節(jié)點時被故意丟棄而造成極大損失。但采用了信任機制的TBS-AODV協(xié)議就不存在這一損失現象,該協(xié)議可利用可信度判斷來確認存在的惡意節(jié)點,因惡意節(jié)點會丟棄數據包進而導致通信失敗與節(jié)點可信度值降低,從而判斷出惡意節(jié)點并中斷對其的數據發(fā)送,以減少因數據丟失而造成的損失。正得益于TBS-AODV協(xié)議可避免因惡意節(jié)點而造成損失,因而其端到端的延遲比小于AODV,如圖3所示。
綜上所述,由于Ad Hoc網路的終端通常以類似于筆記本、平板電腦等移動終端為主,其主要消耗電池能源,而節(jié)省能源消耗量是設計者重點考慮的問題。在Ad Hoc網絡路由協(xié)議中,AODV協(xié)議與TBS-AODV協(xié)議發(fā)揮著主要作用,相比較而言TBS-AODV協(xié)議的性能優(yōu)于AODV協(xié)議,但在能源消耗上TBS-AODV協(xié)議卻不足于AODV協(xié)議。因而,AODV安全路由協(xié)議需要進一步研究與改進,積極吸取TBS-AODV協(xié)議的優(yōu)勢,改進性能上的不足之處。
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