一种面向可证明安全自组织无线网络的系统理论空白 slate 方法
网络与互联网体系结构
2013-09-12 v1
摘要
传统上，无线网络协议是为性能而设计的。随后，随着攻击被发现，人们开发了相应的补丁。这导致了一种“军备竞赛”式的开发过程：发现漏洞然后修补它们。这种方法的根本困难在于，其他漏洞可能仍然存在。永远无法提供可证明的安全性或性能保证。我们开发了一种基于系统理论的安全方法，提供了具有可证明保证的完整协议套件，并证明了关于任意给定的源 - 目的速率效用函数的 min-max 最优性。我们的方法基于一个模型，该模型捕捉了被敌对节点渗透的自组织无线网络的本质特征。我们考虑任意节点集合，其中部分为良性节点，部分为恶意节点，它们在密码学、无线通信和时钟方面具备指定的能力。良性节点不知道恶意节点的身份。恶意节点可以完美协作，并能够执行任何破坏性行为，从简单的干扰到以任何方式不配合协议。该协议套件涵盖了完整的生命周期，从节点诞生开始，经过自组织网络形成的所有阶段，最终形成一个优化且可靠传输数据的网络。在该协议套件下，可证明地实现了效用函数的 min-max 值，其中最大值遍历良性节点发布并遵循的所有协议套件，最小值遍历恶意节点的所有 Byzantine 行为。在此协议套件下，恶意节点除干扰或合作外，无法从任何其他行动中获益。这种方法超越了许多先前处理多种类型攻击的工作。
引用
@article{arxiv.1309.2904,
title = {A System-Theoretic Clean Slate Approach to Provably Secure Ad Hoc Wireless Networking},
author = {Jonathan Ponniah and Yih-Chun Hu and P. R. Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.2904},
year = {2013}
}