DTN: Survey中的概率错误行为检测方案

Prerana S. Jagadale和PrashantJawalkar

PG学者，计算机工程系，JSPM比瓦拉巴萨旺特技术研究所，印度马哈拉施特拉邦浦那
助理教授，计算机工程系，JSPM的比瓦拉巴aisawant技术研究所，普纳，马哈拉施特拉邦，印度

摘要

容忍延迟/中断网络(DTN)是一种新兴技术，可以在安全的端到端路径不存在的情况下促进信息访问。容扰网络是一种不同类型的无线网络。这是一个间歇性连接的移动网络。容延迟网络采用存储携带转发机制，假定所有参与者在消息传递时相互配合，克服了间歇性连接和时变网络拓扑的挑战。在这里，在最大的时间里，从源到目的地不存在一条清晰的路。它也有网络资源的限制。只有在通信范围内，DTN才允许通信。由于这个约束，自私或恶意节点有可能窃取接收到的数据包。最后，这会导致攻击。DTN中的恶意节点可能试图延迟或破坏传输到目的地的数据。这类攻击包括浸入数据、用额外的消息使网络饱和、侮辱路由表和模仿网络应答。 Misbehaving nodes consume network resources, plummeting its concert and accessibility; therefore they constitute an important problem that should be considered.Many approaches are proposed to solve the problems which are occurred in DTN.In this paper I am focus on delay tolerant network architecture and its working and also focus on malicious or selfish node behavior.

关键字

容延迟网络;恶意节点;检测;缓解;安全

介绍

耐延迟网络是一种网络架构，设计用于在最不稳定和压力最大的环境中提供通信，在这种环境中，网络通常会受到定期和长期的中断和高误码率的影响，这会严重降低正常通信。容忍延迟网络常用于救灾任务、维和任务和车辆网络。DTN基于一种新的实验性协议，称为捆绑协议(RFC 5050)。容延迟网络利用节点的移动性。节点可以在任何时间移动到任何地方。在容延迟网络中，所有设备都在寻找更近的可见设备。由于间歇性连接，维持端到端连接非常困难。只有在与其他节点打交道时，才允许数据的进一步扩展。在这种长传播时延下，许多传统的协议和路由方案都失败了。DTN网络背后的基本思想是端点并不总是不断地连接。 In order to aid data transfer, DTN usages a store-and-forward methodologyathwart a router that is more disruption-tolerant than TCP/IP. A delay tolerant network (DTN) is a network designed so that temporary or intermittent communications evils, restrictions and incongruities have the smallestpossible adverse impact. There are several aspects to the effective design of a DTN, containing:

•容错技术和技术的使用。

•在敌对情况或大流量负载下的敏捷化优势。

•阻止或快速恢复电子攻击的能力。

•即使在路由不清楚或不可预测的情况下，也能在可忽略的休眠状态下运行。

容错系统是这样设计的，如果一个组件发生故障或网络路由被证明是不可行的，备份模块、进程或路径可以立即取代它的位置，而不会丧失服务。在软件层面，接口允许管理员在多个点上连续监控网络流量，并即时定位故障。在硬件中，通过组件和子系统的冗余实现容错。在大型网络中，优雅降级一直很重要。

然而，DTN方法并不一定意味着网络上的所有DTN路由器都需要大的存储容量来维护端到端数据完整性。为了建立发送端和接收端的路由，采用了泛洪相关技术。在洪水连接技术，巨大的能源将被浪费。它降低了容延迟网络的性能。报文传输率会被自私或恶意节点压缩。在DTN安全模型中，节点分为行为异常节点和正常节点两类。延迟容忍网络由于低节点密度和低移动性而导致网络断开。在国防部的无线战术网络中，连接经常因地形、天气、干扰、移动或节点破坏而中断。这种干扰使得无法确定路径，从而中断了数据的流动。由于带宽和缓冲区空间的限制，dtn容易受到泛洪攻击。 Based on the infrastructure and application security related problems may arise in the Delay Tolerant Networks such as authorization and data confidentiality obstacles.

在dtn中，即使有足够的缓冲区，节点也可能会丢弃数据包。自私的节点表现出不愿意花费电源和缓冲区等资源来转发其他节点的报文，而恶意的节点则丢弃报文发起攻击。这将导致dtn中的路由错误行为。提出了几种技术来检测和缓解网络中的这种路由错误行为。已经提出了几种技术来检测和缓解manet[5]中这种自私节点的影响。在[5]中，提出了两种检测和缓解路由错误行为的技术，即看门狗和路径评级器。看门狗技术通过在无线媒体上偷听来识别行为不端的节点。路径评级技术支持节点，以避免在任何未来的路由选择中使用行为不端的节点。监督程序建立在不积极的偷听之上。为了减轻路由错误行为的不利影响，需要标识行为错误的节点，以便所有行为良好的节点都可以避免这些节点。

LITERETURE调查

A.容延迟网络

DTN (delay-tolerant network)是由多个区域网络组成的网络。它是覆盖在区域网络之上，构成了Internet。dtn通过适应区域网络之间和区域网络内部的长延迟，以及通过在区域网络通信特征之间解码来维持区域网络的互操作性。在提供这些功能时，dtn适应了不断发展的无线通信设备的移动性和有限的功率。无线DTN技术可能是多样化的，不仅包括射频(RF)，还包括超宽带(UWB)、自由空间光学和声学(声纳或超声波)技术。

DTN有以下几个特点:

•间歇性连接

•长时间或可变延迟

•不对称的数据速率

•高错误率

存储转发消息切换

dtn通过存储转发消息交换克服了与间歇性连接、延长或可变延迟、扭曲的数据速率和高错误率相关的问题。如图1所示。整条消息(应用程序用户数据的整个块)或这类消息的片段从一个节点上的存储位置转发到另一个节点上的存储位置，旁边的路径及时掌握了目的地。DTN路由器需要持久存储它们的队列，因为

•通信连接可能长时间不可访问

•一个节点可以比另一个节点更快或更可靠地发送或接收数据

消息一旦传输，可能由于某些原因需要重新传输

断断续续的连接

越来越多的通信设备在运动中，并在有限的电力下运行。当通信节点在运动时，连接可能会被中间的物体阻塞。当节点必须节省电力或保持机密性时，链接将被关闭。这些事件导致间歇性连接。当不存在连接源和目标的路径时，就会发生网络分区。在互联网上，断续连接会破坏数据，而dtn则通过存储转发技术来隔离延迟。

机会接触雷竞技网页版

网络节点对于机会接触(即发送方和接收方在非预定时间进行接触)期间的通信至关重要。雷竞技网页版

将联系人雷竞技网页版

预定的联系可能涉及不雷竞技网页版直接联系的节点之间的消息发送。它们还可能涉及存储信息，直到可以转发为止，或者直到接收应用程序能够赶上发送方的数据速率为止。预定的联系人需要在整雷竞技网页版个DTN中进行时间同步。

PROPOSEDSYSTEM

该系统由数据包丢失检测方案和路由错误行为缓解方案组成。图3说明了我们错误行为检测的基本方法。行为不端的节点[图1中的N1]需要在每次接触时生成通信报告，并将其之前的通信报告报告给被接触的节点[图3中的N2和N3]。雷竞技网页版根据上报的通信报告，被接触节点检测行为异常的节点是否丢包。雷竞技网页版行为不当的节点可能会误报以隐藏其错误行为，但虚构的记录会导致冲突，从而使误报可被检测到。

为了检测误报，联系节点收集通信报告。雷竞技网页版它找出哪个节点丢弃了数据包。它通过两种方式减少流入行为不端的节点的数据流量:1)如果行为不端的节点错误引用，它将被抵制，不会从其他节点获得任何数据包;2)如果它诚实地报告它的通信报告，它的丢弃行为可以被它所接触的节点监视，并且从它们那里获得的数据包会少得多。雷竞技网页版

系统架构

源通过中间节点将数据发送到目标。中间节点表现得很自私，丢弃了数据包，并且错误地报告给了联系节点。雷竞技网页版接触节点雷竞技网页版检测到节点3丢包，将报文通过节点4发送到目的地址。在检测行雷竞技网页版为不端的节点时，接触节点起着至关重要的作用。目的节点在接收到数据时，向联系节点发送一个ack以终止数据的接收。雷竞技网页版

在图4 (a)中，节点n行为不当，丢弃了从中间节点接收到的数据包。节点自私，不愿意花费自己的资源转发其他节点的报文。这样会降低包的下发率，浪费系统资源。接收请求时的源向客户端提供响应。源将报文转发给节点1，节点1将报文转发给下一个中间节点，源和中间节点将CR发送给联系节点。雷竞技网页版联系节点使用这个CR来检测行为不端的节点丢弃数雷竞技网页版据包。节点n行为不当，丢包。

在图4 (b)中，行为不当的节点n现在被翻新为合法节点。接触节点雷竞技网页版检测到它并将其更新为合法节点。接触节点雷竞技网页版通过CR检测到节点n丢包，开始向所有节点提供信用。当一个节点行为不端时，它的信用值将减少CN。当从客户端接收到请求时，将检查其信用值。如果低于阈值，则拒绝对该客户端的服务。为了获得服务，每个节点必须保持其信用价值。因此，行为不当的节点表现为合法节点，并将数据转发到目的地或下一个中间节点。

结论及未来改进

在本文中，我提出了一个由数据包丢失检测方案和路由错误行为缓解方案组成的系统。检测方案以一种分散的方式工作;即每个节点根据收集到的信息检测附近的丢包。此外，该检测方案在部分节点合谋时也能很好地检测出误报。系统地分析了检测概率和检测延迟。基于我们的丢包检测方案，我们提出了一种减少DTNs路由错误行为的方案。该方案具有通用性，不依赖于任何特定的路由算法。

进一步的增强可以通过为接触节点提供安全性来实现，从而避免接触节点被恶意节点破坏而不被发现。雷竞技网页版在未来的工作中，我将通过检验博弈引入一个概率错误行为检测方案，并提出用于DTN中错误行为检测的iTrust方案。