基于消息认证混合同态签名的无线网络抗污染攻击方案

计算机工程与科学

• 计算机网络与信息安全 • 上一篇下一篇

基于消息认证混合同态签名的无线网络抗污染攻击方案

杨竞，范明钰，王光卫

（电子科技大学计算机科学与工程学院，四川成都 611731）

收稿日期:2018-05-25 修回日期:2018-07-12 出版日期:2019-03-25 发布日期:2019-03-25
基金资助:
信息保障技术重点实验室开放基金(20120316)

A wireless network anti-pollution attack scheme based on

message authentication and hybrid homomorphic signature

YANG Jing,FAN Mingyu,WANG Guangwei

（School of Computer Science and Engineering,

University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 611731,China）

Received:2018-05-25 Revised:2018-07-12 Online:2019-03-25 Published:2019-03-25

摘要/Abstract

摘要：

为提高无线网络抗污染攻击性能，提出一种基于消息认证混合同态签名的无线网络抗污染攻击方案。首先，采用有向多重图的源节点、非源节点集和链路集对无线网络编码过程进行模型构建，并考虑数据污染攻击和标签污染攻击2种类型的污染攻击建立网络抗污染模型；其次，利用MACs和DMACs以及Sign同态签名方案，建立混合型的同态签名方案，实现对抗污染攻击模型的消息验证过程的改进，保证了每个MAC编码数据包内容的完整性，并提升了算法的执行效率；最后，通过在基于ASNC机制的实验模拟环境下，对所提算法在被污染节点百分比、流量累积分布和计算效率3个指标中的实验对比，验证了所提算法的性能优势。

关键词: 消息认证, 同态签名, 无线网络, 抗污染攻击, 网络编码

Abstract:

In order to improve the performance of wireless networks against pollution attack, we propose a wireless network anti-pollution attack scheme based on message authentication and homomorphic signature. Firstly, we use the source node, nonsource node set and link set of the directed multi-graph to construct the model of wireless network coding process, and establish a network anti-pollution model based on data pollution attack and label pollution attack. Secondly, using MACs, D-MACs and the Sign homomorphic signature scheme to establish a hybrid homomorphic signature scheme, which can improve the message verification process of the anti-pollution attack model, ensure the integrity of the content of each MAC coded packet, and improve the execution efficiency of the algorithm. Finally, experiments under the simulation environment of the ASNC mechanism verify the performance advantage of the proposed algorithm from three perspectives, which are the percentage of contaminated nodes, cumulative distribution of traffic and calculation efficiency.

Key words: message authentication, homomorphic signature, wireless network, antipollution attack, network coding

杨竞，范明钰，王光卫. 基于消息认证混合同态签名的无线网络抗污染攻击方案[J]. 计算机工程与科学.

YANG Jing,FAN Mingyu,WANG Guangwei.

A wireless network anti-pollution attack scheme based on

message authentication and hybrid homomorphic signature

[J]. Computer Engineering & Science.

[1]	张晓均, 唐浩宇, 付红, 王文琛. 智能车载网络中匿名认证与密钥交换协议[J]. 计算机工程与科学, 2024, 46(01): 83-90.
[2]	农强, 邵猛, 张棒棒, 刘梓禹, . ADS-B中基于格的分层无证书消息可恢复认证方案[J]. 计算机工程与科学, 2023, 45(03): 462-469.
[3]	吕亚平, 贾向东, 路艺, 敬乐天. 基于深度Q学习的室内无线网络资源分配算法[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(07): 1250-1255.
[4]	施利萍1，赵建宏2. 高速跳频网络中时间同步的研究与实现[J]. 计算机工程与科学, 2019, 41(05): 821-827.
[5]	郭金林，武继刚，陈龙，史雯隽. 基于光纤-无线网络的协同计算卸载算法[J]. 计算机工程与科学, 2019, 41(01): 31-40.
[6]	杨小东1,2，杨平1，李燕1，刘婷婷1，王彩芬1. 基于无证书代理重签名的车载自组网消息认证方案[J]. 计算机工程与科学, 2018, 40(01): 40-44.
[7]	刘强，蔡志平，殷建平，董德尊，唐勇，张一鸣. 网络安全检测框架与方法研究[J]. 计算机工程与科学, 2017, 39(12): 2224-2229.
[8]	华超1,2，黄传河1,2. 基于TDMA的远距离无线网络MAC层访问控制[J]. 计算机工程与科学, 2017, 39(02): 291-296.
[9]	徐光宪，杨冬丽，高嵩，许春燕，金钰博. 联合编码开销与安全性能的网络编码优化方案[J]. 计算机工程与科学, 2016, 38(07): 1384-1390.
[10]	汤强，谢明中，罗元盛. 基于多生成树和子网-节点度联合权重的MCDS构造算法[J]. J4, 2016, 38(06): 1103-1110.
[11]	桂永茂1，赵宝康1，唐竹1，彭伟1，夏艳2，徐芬3. 一种基于网络编码的新型卫星网络可靠组播机制[J]. J4, 2015, 37(11): 2099-2104.
[12]	吕绍和1，廖林冰1，李雯2，张以维3，王晓东1，周兴铭1. 无线网络抗干扰攻击的自适应无速率通信[J]. J4, 2015, 37(03): 479-485.
[13]	陈宏亮，刘莉平，赵明，陈志刚. 认知无线网络中基于信誉度管理的动态频谱接入研究[J]. J4, 2015, 37(03): 498-502.
[14]	姚宏，滕超，丛磊，梁庆中，胡成玉. 车辆自组织网络中使用公交车辆协助的数据分发[J]. J4, 2014, 36(11): 2114-2118.
[15]	葛卫民，刘宇凯，田野. 无线网络中基于LT编码的UDP协议UDP/NLT[J]. J4, 2014, 36(10): 1899-1905.

基于消息认证混合同态签名的无线网络抗污染攻击方案

A wireless network anti-pollution attack scheme based on

message authentication and hybrid homomorphic signature

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价