無線多跳網絡中基于可信的安全協作通信關鍵技術研究的開題報告

無線多跳網絡中基于可信的安全協作通信關鍵技術研究的開題報告一、研究背景和意義無線多跳網絡（WMN）是一種具有自組織、動態(tài)性、靈活性和可擴張性的網絡模式，在許多領域有很大的應用前景。然而與有線網絡相比，WMN的通信信道經常面臨著更加動態(tài)和復雜的干擾問題，如多路徑傳輸、隨機抖動、信號退化等問題。因此，WMN的公平性、可靠性和安全性是WMN中必須有效解決的問題。當前的WMN中，數據的安全存在著諸多問題，如數據分析，信息泄露，信息偽裝等，特別是在諸如智能家居、物聯網等場景下，安全問題愈發(fā)凸顯。為了保證數據的機密性、完整性和可用性，需要設計和開發(fā)一些新的安全機制，以確保WMN中的通信的安全性。二、研究內容和目標本文旨在研究基于可信的安全協作通信關鍵技術，以解決WMN中的數據安全問題。具體研究內容包括：1.建立WMN的安全模型，對WMN中的不同類型攻擊進行分類和分析。2.研究基于協作通信的能量互惠算法，對節(jié)點的通信子集進行劃分和篩選，減少不必要的安全損耗。3.設計一種基于最小生成樹算法的拓撲結構，優(yōu)化網絡的覆蓋率和節(jié)點信號強度。4.研究基于公私密鑰機制的數據加密算法，確保WMN中數據的機密性和完整性。5.基于虛擬節(jié)點模型，提出一種節(jié)點驗證機制，保證數據的真實性。三、研究方法和技術路線本文采用綜合研究的方法，包括文獻分析、仿真設計、實驗測試等多種方法，并且采用以下技術路線：1.確定多跳網絡的安全需求，分析安全威脅和攻擊方式，建立安全模型。2.設計多跳網絡安全協議，研究基于能量互惠算法和最小生成樹算法的拓撲結構。3.分析共享密鑰體制的安全特征，研究公私密鑰機制下的數據加密算法。4.設計節(jié)點驗證機制，保證數據的真實性和完整性。5.使用NS2和C++等工具，進行仿真實驗，驗證算法的可行性和有效性。四、進度安排和預期成果1.第一階段（一個月）：調研相關文獻，分析多跳網絡的安全需求和安全威脅。2.第二階段（兩個月）：設計基于能量互惠算法的協作通信機制，建立最小生成樹拓撲結構模型。3.第三階段（三個月）：研究公私密鑰機制下的數據加密算法，設計節(jié)點驗證機制。4.第四階段（一個月）：整合算法實現，進行仿真實驗，分析實驗結果，優(yōu)化算法模型。預期成果包括：1.WMN的安全模型和基于協作通信的多跳網絡安全協議。2.基于公私密鑰機制的數據加密算法和節(jié)點驗證機制。3.基于NS2和C++等工具的仿真實驗和分析結果。5.研究難點和創(chuàng)新之處本文研究的難點主要包括：1.在考慮數據安全的前提下，設計一種新的協作通信機制，減少不必要的通信損耗。2.對基于公私密鑰機制的數據加密算法進行研究，在數據傳輸過程中保證數據的機密性和完整性。3.提出一種基于虛擬節(jié)點模型的節(jié)點驗證機制，保證數據的真實性和完整性。本文的創(chuàng)新之處在于：1.設計基于能量互惠算法和最小生成樹算法的拓撲結構，有效解決WMN中節(jié)點的不可靠性和復雜性問題。2.提出一