[发明专利]一种地理位置信息辅助的安全路由选择方法

说明书

技术领域

本发明属于网络安全领域，特别涉及一种Ad Hoc网络中基于信任的地理位置信息辅助的安全路由选择方法。

背景技术

近年来，Ad Hoc网络的安全路由协议研究取得了重大的进展，大部分安全路由协议主要采用主动维护路由表或按需利用洪泛方式发现路由，并引入信任机制有效抵抗内部节点的恶意攻击来实现安全路由，相比之下，按需路由比主动式路由更适合动态拓扑环境下的应用。由于Ad Hoc网络信道资源受限和动态拓扑以及节点能量不一，使得降低路由发现和维护开销成为重要研究内容。因此，一个安全有效的按需路由选择方法将直接影响整个网络的资源优化配置。

现有的安全按需路由协议主要采取广播形式发送数据包，当源节点想要和目的节点建立连接时，源节点首先在其传输范围内广播数据包RREQ，然后邻居节点判断其是否是合格的转发节点，如果不是则丢弃数据包RREQ，如果是则和源节点建立连接，该过程一直重复直到将数据包传送给目的节点。显然，当前节点在选择下一跳转发节点时势必会选择位于当前节点负向传输区域内的节点作为中间转发节点，特别是在大型网络中，这样就会造成网络资源不必要的浪费。地理位置信息辅助的路由协议LAODV曾被提出以解决这个问题，但是它只采用了横向前程值去选择下一跳节点，而纵向前程值也对节点的选择有影响，此外，该协议由于没有考察节点转发数据包的能力很容易引发自私节点的恶意攻击。

如何选择一条安全可靠的路径转发数据包，并能最大限度的减少网络资源的消耗已经成为网络安全领域中的重要课题。

发明内容

本发明的目的是解决现有方法存在路由开销大以及恶意节点攻击的问题，基于网络的运行情况，提供一种地理位置信息辅助的安全路由选择方法，该方法将信任机制和节点的地理位置信息相结合，同时以信任值和前程值为衡量因子，解决了现有方法网络资源消耗量大，内部恶意节点攻击等弊端，实现了整个网络资源的合理优化配置。

本发明方法的创造性主要表现在：将前程值拓展为二维变量，并和信任值结合起来，设计新的下一跳路由转发节点的选取方法，获得当前通信的最佳路径，完成数据包的传输。

本发明提供的地理位置信息辅助的安全路由选择方法包含如下步骤：

第一、源节点S在传输范围内广播路由请求数据包RREQ；

第二、源节点S的邻居节点X₁,X₂…X_n收到路由请求数据包RREQ后，判断是否满足RREQ中所携带信息的要求，是否在S的正向区域内，如果是，则计算前信任值C_X，如果不是，则丢弃数据包RREQ；

第三、源节点S选出C_X∈[λ,1]的节点X₁,X₂…X_k，k≤n作为中间转发节点，并将路由请求数据包RREQ传给转发节点X₁,X₂…X_k，跳数加1，其中λ为选取C_X的最低门限值，由网络具体情况灵活设定；

第四、转发节点X₁,X₂…X_k收到路由请求数据包RREQ后，更新路由请求数据包RREQ中的目的节点的位置信息，此时，转发节点X₁,X₂…X_k被视为新一轮路由选择的源节点，重复第一个步骤直到数据包传送给目的节点D，同时，监测模块通过监测信道获知节点的转发行为的评价值，如果节点成功转发了数据包，则信任值增加，相反，如果节点没有转发数据包，那么该节点很有可能是恶意节点，相应信任值降低；

第五、如果目的节点D收到第一个路由请求数据包RREQ，等待τ_d时间以获取更多的RREQ，最后从多条路径中选取路径总信任值最高的一条路径作为最终的数据包传输路径，其中，τ_d根据AODV路由协议参数标准设定。

本发明第一步路由请求数据包RREQ的形式为：