抗污染攻擊的UC安全網(wǎng)絡(luò)編碼方案的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、網(wǎng)絡(luò)編碼是信息論領(lǐng)域中信息處理和傳輸理論研究的一個(gè)重大突破。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn)只復(fù)制和傳輸數(shù)據(jù)包不一樣，網(wǎng)絡(luò)編碼允許在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)上對(duì)接收到的信息進(jìn)行一定形式的編碼處理。網(wǎng)絡(luò)編碼理論涉及了多用戶信息論、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、組播技術(shù)和圖論等諸多方面的理論，已成為提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量、魯棒性和安全性的有效方法。
　　 網(wǎng)絡(luò)編碼能夠帶來(lái)多種益處，但是基于網(wǎng)絡(luò)編碼的系統(tǒng)非常容易遭受污染攻擊，主要包括兩種類型的污染攻擊，搭線竊聽(tīng)攻擊(被動(dòng)攻擊)和拜占庭

2、攻擊(主動(dòng)攻擊)。網(wǎng)絡(luò)編碼允許中間節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)前對(duì)收到的信息進(jìn)行混合，一旦有數(shù)據(jù)包被攻擊者破壞，受污染的節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步影響其他誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)。隨著對(duì)安全、高效的數(shù)據(jù)通信要求越來(lái)越高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼中污染攻擊問(wèn)題的解決勢(shì)必越來(lái)越重要。
　　 本文對(duì)安全網(wǎng)絡(luò)編碼理論進(jìn)行了深入研究，所做的主要工作如下：
　　 針對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼中存在的竊聽(tīng)和拜占庭污染攻擊，以單源多接收節(jié)點(diǎn)有向無(wú)環(huán)網(wǎng)絡(luò)為模型，提出了一種抗污染攻擊的UC安全網(wǎng)絡(luò)編碼方案記為UC-

3、SNCAPA(UC Secure Network Coding Against Pollution Attacks)。UC-SNCAPA方案通過(guò)AONT(All-Or-Nothing Transform)塊加密實(shí)現(xiàn)了對(duì)抗竊聽(tīng)攻擊，不論竊聽(tīng)了多少條編碼信道也得不到任何有意義的信息，利用NCS1(Network Coding Signature)同態(tài)簽名機(jī)制防止惡意節(jié)點(diǎn)的攻擊。
　　 UC-SNCAPA方案首次將通用可復(fù)合UC(Un