无线Ad Hoc网络的AODV安全路由协议及其改进
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摘 要：Ad Hoc网路是一种特殊的无线网络，伴随无线通信技术、终端技术的不断发展，这为拓宽ad hoc的应用领域提供了技术支持。当前，Ad Hoc网路已成为移动技术中发展最快、使用最广泛的一种技术，其中AODV 协议与TBS-AODV协议是构成Ad Hoc网络路由协议的主要部分，由于aodv安全路由协议在性能上存在一定不足，需要积极吸取TBS-AODV协议的优势，以进一步研究与改进其不足之处。
关键词：Ad Hoc网络；AODV安全路由协议；TBS-AODV协议
科学技术的进步为人们的生活带来了极大的便利，推动了移动技术的迅猛发展，其中发展最为快速的技术之一当属Ad Hoc网路。Ad Hoc网路是一种特殊的无线网络，拥有正常移动终端全部的功能网络节点，具有传送报文的功能，最初广泛应用在军事领域。不过，伴随无线通信技术、终端技术的不断发展，这为拓宽Ad Hoc的应用领域提供了技术支持。如Ad Hoc在个人领域中的应用，满足了电脑与手机等其他个人设备之间通信的可能。
1 Ad Hoc网络路由协议
1.1 DSR协议
DSR路由协议，是在源路由模式基础上提出的一种协议。该协议的服务原理是通过源节点发送报文，由目的地节点接收数据头携带的路由信息（由网络节点地址组成），对目的节点进行中继，以实现从源节点发送报文的接收，通过路由维护（检测当前使用路由的过程）、路由发现（从源节点获取目标节点的路由）来完成路由协议的构建。
1.2 AODV协议
AODV协议，基于DSDV协议并与DSR协议相结合，以提升按需路由机制，从而实现AODV协议的构建。在AODV协议中，数据转发通过逐条分组来实现，对于数据头报文携带的路由信息不具有严格要求，即使不完整也可利用，依靠中间点来建立动态路由表并进行维护。而关于AODV路由发现过程，主要通过反向路由的建立、前向路由的建立来体现。
2 TBS-AODV协议的设计与改进
关于TBS-AODV协议的设计，其原理是以节点之间的互相通信行为前提条件，节点可信度评价需要通过可信度与组合公式来计算得出，这两种计算方式是由改进后的主观逻辑信任模型提供。在TBS-AODV协议中，为确保当前节点的安全可信度，设计者根据网络自身特点来考虑节点之间的通信，改进协议中的主观逻辑信任模型，并设定可信度判断规则。具体设计与改进体现在三个方面：①引入信任衰减因子，由于近期事件的可信度高于早期事件的可信度，因而在可信度评价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采用权重因子计算综合可信度评价，灵活、合理调整网络的权重因子需求，以权衡直接可信度与间接可信度之间的比重；③设定RREQ分组广播门限（1个）与设置警告惩罚因子（1个），以限制RREQ分组的无条件广播进而减弱网络控制分组的消耗，减少因网络意外而隔离节点。
3 TBS-AODV协议的仿真
TBS-AODV协议的仿真可使用NS2仿真软件来实现，而路由协议的性能主要通过“分组投递率”、“经过恶意节点的数据包比率”、“端到端平均延迟”、“控制开销”四个方面来决定。如图1、图2、图3所示，这是TBS-AODV协议的仿真实验结果，以便测试TBS-AODV协议的安全性。
通过数据图表的比较可知，在图1中AODV协议与TBS-AODV协议之间的分组投递率存在75%、92%的差距，明显TBS-AODV协议更具优势，数据包损失率更低。而从图2可以看出，因AODV协议缺乏对安全性的考虑，故不具备识别恶意节点的功能，造成大量网络数据包在经过恶意节点时被故意丢弃而造成极大损失。但采用了信任机制的TBS-AODV协议就不存在这一损失现象，该协议可利用可信度判断来确认存在的恶意节点，因恶意节点会丢弃数据包进而导致通信失败与节点可信度值降低，从而判断出恶意节点并中断对其的数据发送，以减少因数据丢失而造成的损失。正得益于TBS-AODV协议可避免因恶意节点而造成损失，因而其端到端的延迟比小于AODV，如图3所示。
综上所述，由于Ad Hoc网路的终端通常以类似于笔记本、平板电脑等移动终端为主，其主要消耗电池能源，而节省能源消耗量是设计者重点考虑的问题。在Ad Hoc网络路由协议中，AODV协议与TBS-AODV协议发挥着主要作用，相比较而言TBS-AODV协议的性能优于AODV协议，但在能源消耗上TBS-AODV协议却不足于AODV协议。因而，AODV安全路由协议需要进一步研究与改进，积极吸取TBS-AODV协议的优势，改进性能上的不足之处。
[参考文献]
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