防竊聽(tīng)和抗污染的低能耗安全網(wǎng)絡(luò)編碼方案研究.pdf

1、　　網(wǎng)絡(luò)編碼理論在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域中具有極為重要的作用，它既可提高現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，還可改善網(wǎng)絡(luò)的可靠性和抗攻擊能力。特別是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和 Internet 的普遍應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)編碼已成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的研究熱點(diǎn)。然而，直接應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼存在著污染和竊聽(tīng)兩類(lèi)不可忽視的安全問(wèn)題，而有效的安全網(wǎng)絡(luò)編碼又有相當(dāng)數(shù)量的開(kāi)銷(xiāo)。因此，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的安全性和能耗性進(jìn)行研究具有重要的理論意義與應(yīng)用價(jià)值。
　　本文從不同角度分析了網(wǎng)絡(luò)編碼中的安

2、全問(wèn)題與能耗問(wèn)題，緊緊圍繞網(wǎng)絡(luò)編碼中常見(jiàn)的搭線(xiàn)竊聽(tīng)和污染攻擊展開(kāi)研究，以期為安全網(wǎng)絡(luò)編碼研究提供新的思路和解決方案。本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新性成果如下：
　　(1) 針對(duì)僅有竊聽(tīng)攻擊存在的網(wǎng)絡(luò)，提出一種基于混沌序列的低開(kāi)銷(xiāo)安全網(wǎng)絡(luò)編碼，選擇合適的混沌序列加入信源信息，構(gòu)造一次一密加密體制。該方案僅向信源中加入一個(gè)冗余向量，具有較小的安全網(wǎng)絡(luò)編碼開(kāi)銷(xiāo)。
　　(2) 針對(duì)僅有竊聽(tīng)攻擊存在的網(wǎng)絡(luò)，提出一種基于稀疏矩陣的低復(fù)雜性

3、安全網(wǎng)絡(luò)編碼，選取合適的稀疏矩陣與信源信息進(jìn)行矩陣變換。該方案提高了編解碼速率，減小了存儲(chǔ)空間的占用，具有較低的節(jié)點(diǎn)復(fù)雜性。
　　(3) 針對(duì)搭線(xiàn)竊聽(tīng)和污染攻擊同時(shí)存在的網(wǎng)絡(luò)，提出一種抗強(qiáng)攻擊的安全網(wǎng)絡(luò)編碼。為達(dá)到安全通信和低能耗性，采用稀疏矩陣對(duì)信源原始信息進(jìn)行矩陣變換，并利用改進(jìn)的列表譯碼法進(jìn)行譯碼。該方案在抵抗強(qiáng)竊聽(tīng)攻擊和污染攻擊的同時(shí)，還能夠提高編碼速率并降低能耗。
　　本文提出的低能耗安全網(wǎng)絡(luò)編碼方案均具有普遍