I. Tổng quan về mạng MANET
Mạng MANET (Mobile Ad hoc Network) là một mạng không dây tự cấu hình, không phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng cố định. Các nút trong mạng hoạt động như cả host và router, cho phép truyền thông đa chặng. Mạng MANET được ứng dụng trong các tình huống khẩn cấp như thiên tai, quân sự, và các môi trường không có cơ sở hạ tầng mạng. Tuy nhiên, tính chất động và không dây của mạng MANET khiến nó dễ bị tấn công, đặc biệt là ở tầng định tuyến.
1.1. Đặc điểm của mạng MANET
Mạng MANET có các đặc điểm chính như tính tự trị của các thiết bị đầu cuối, hoạt động phân tán, và định tuyến đa chặng. Các nút trong mạng có thể di chuyển tự do, dẫn đến cấu trúc mạng động và thay đổi liên tục. Điều này đòi hỏi các giao thức định tuyến phải thích ứng nhanh với sự thay đổi của mạng. Ngoài ra, dung lượng liên kết trong mạng MANET thường dao động do ảnh hưởng của nhiễu và hiệu ứng đa đường.
1.2. Phân loại mạng MANET
Mạng MANET được phân loại dựa trên giao thức và chức năng. Theo giao thức, mạng có thể là single-hop hoặc multi-hop. Theo chức năng, mạng được chia thành mạng đẳng cấp (Flat), mạng phân cấp (Hierarchical), và mạng kết hợp (Aggregate). Mỗi loại có ưu nhược điểm riêng, phù hợp với các tình huống cụ thể.
II. Vấn đề định tuyến trong mạng MANET
Định tuyến là bài toán quan trọng nhất trong mạng MANET do tính chất động và không dây của mạng. Các giao thức định tuyến truyền thống như Distance Vector và Link State được sử dụng để tìm đường đi tối ưu giữa các nút. Tuy nhiên, các giao thức này cần được cải tiến để phù hợp với đặc điểm của mạng MANET, đặc biệt là khả năng thích ứng với sự thay đổi cấu trúc mạng.
2.1. Các thuật toán định tuyến truyền thống
Các thuật toán Distance Vector và Link State là nền tảng cho các giao thức định tuyến trong mạng MANET. Distance Vector sử dụng thông tin khoảng cách để tính toán đường đi, trong khi Link State dựa trên thông tin trạng thái liên kết. Tuy nhiên, cả hai đều có hạn chế về khả năng hội tụ và xử lý các thay đổi động trong mạng.
2.2. Thách thức về an ninh trong mạng MANET
Mạng MANET dễ bị tấn công do thiếu cơ sở hạ tầng bảo mật. Các cuộc tấn công phổ biến bao gồm sửa đổi thông tin định tuyến, mạo danh, và tạo thông tin giả mạo. Các giao thức định tuyến như AODV (Ad hoc On-demand Distance Vector) đặc biệt dễ bị tấn công lỗ đen (Blackhole), nơi các nút độc hại chặn và loại bỏ gói tin.
III. Đánh giá an toàn giao thức định tuyến trong mạng MANET
Luận văn tập trung vào đánh giá an toàn các giao thức định tuyến trong mạng MANET, đặc biệt là giao thức AODV. Các giải pháp như IDSAODV (Intrusion Detection System AODV) và RAODV (Reverse AODV) được đề xuất để giảm thiểu ảnh hưởng của tấn công lỗ đen. Công cụ mô phỏng NS-2 được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các giải pháp này.
3.1. Phân tích lựa chọn phương pháp đánh giá
NS-2 là công cụ mô phỏng phổ biến để đánh giá hiệu suất mạng. Luận văn sử dụng NS-2 để mô phỏng các tình huống tấn công lỗ đen và đánh giá hiệu quả của các giải pháp IDSAODV và RAODV. Các thông số như tỷ lệ phân phát gói tin, độ trễ trung bình, và tổng phí được đo lường để so sánh hiệu suất.
3.2. Kết quả đánh giá và ứng dụng thực tế
Kết quả mô phỏng cho thấy IDSAODV và RAODV giúp giảm đáng kể ảnh hưởng của tấn công lỗ đen. Các giải pháp này có tiềm năng ứng dụng trong các môi trường thực tế như quân sự, cứu hộ, và các mạng không dây tạm thời. Tuy nhiên, cần nghiên cứu thêm để tối ưu hóa hiệu suất và khả năng thích ứng của các giao thức.
