Nghiên cứu các giải pháp nâng cao an ninh cho mạng MANET

• Tác giả: Lương Thái Ngọc
• Người hướng dẫn: PGS. Võ Thanh Tú
• Trường học: Đại học Huế
• Chuyên ngành: Khoa học máy tính
• Đề tài: Nghiên cứu các giải pháp nâng cao an ninh cho mạng MANET
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Huế

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC KÝ HIỆU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ
• DANH MỤC BẢNG
• 1. CHƯƠNG 1: GIẢI PHÁP PHÁT HIỆN VÀ NGĂN CHẶN TẤN CÔNG LỖ SÂU
• 1.1. Phân tích ưu và nhược điểm của một số giải pháp an ninh trước tấn công lỗ sâu
• 1.2. Giải pháp DelPHI
• 1.3. Giải pháp WADT
• 1.4. Giải pháp TTHCA
• 1.5. Giải pháp EEP
• 1.6. Cơ chế xác thực đa mức
• 1.7. Chữ ký số trên mạng MANET
• 1.8. Ba bước xác thực an ninh của MLA
• 1.9. Giao thức an ninh MLAMAN
• 1.10. Cấp chứng chỉ thành viên
• 1.11. Đánh giá hiệu năng của giao thức MLAMAN
• 1.12. So sánh các giải pháp an ninh chống tấn công lỗ sâu
• 1.13. Tiểu kết Chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP PHÁT HIỆN VÀ NGĂN CHẶN TẤN CÔNG NGẬP LỤT
• 2.1. Phân tích ưu và nhược điểm của một số giải pháp an ninh trước tấn công ngập lụt
• 2.2. Giải pháp FAP
• 2.3. Giải pháp EFS
• 2.4. Giải pháp BI
• 2.5. Giải pháp an ninh sử dụng thuật toán phân lớp
• 2.6. Mô hình tổng quát của giải pháp FADA
• 2.7. Thuật toán phân lớp kNN
• 2.8. Véc-tơ tần suất khám phá tuyến
• 2.9. Xây dựng tập dữ liệu huấn luyện
• 2.10. Bộ phân lớp kNN
• 2.11. Giao thức an ninh FAPRP
• 2.12. Đánh giá hiệu năng của giao thức FAPRP
• 2.13. So sánh các giải pháp an ninh chống tấn công ngập lụt
• 2.14. Tiểu kết Chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP BẢO MẬT ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG MANET
• 3.1. Phân tích ưu và nhược điểm của một số giải pháp bảo mật định tuyến
• 3.2. Giao thức SAODV
• 3.3. Giao thức ARAN
• 3.4. Tác hại của tấn công lỗ sâu chế độ ẩn
• 3.5. Cơ chế xác thực tin cậy
• 3.6. Ba bước xác thực an ninh của TAM
• 3.7. Giao thức an ninh TAMAN
• 3.8. Cơ chế quản lý chứng thư số
• 3.9. So sánh các giải pháp bảo mật định tuyến
• 3.10. Đánh giá hiệu năng của giao thức TAMAN
• 3.11. Ảnh hưởng của DCMM đến hiệu năng của TAMAN
• 3.12. Hiệu quả an ninh trước hình thức tấn công lỗ đen
• 3.13. Tiểu kết Chương 3
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về mạng MANET

Mạng Ad hoc di động (MANET) là một dạng mạng không dây có khả năng tự tổ chức và tự cấu hình, cho phép các thiết bị di động giao tiếp trực tiếp với nhau mà không cần đến hạ tầng mạng cố định. Sự phát triển mạnh mẽ của MANET đã mở ra nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực như quân sự, cứu hộ khẩn cấp, và quản lý thông tin sức khỏe. Tuy nhiên, mạng này cũng đối mặt với nhiều thách thức về an ninh, đặc biệt là khi các giao thức định tuyến thường được thiết kế dưới giả định rằng không tồn tại nút độc hại. Điều này tạo ra nhiều lỗ hổng mà tin tặc có thể khai thác để thực hiện các cuộc tấn công, như tấn công lỗ đen hoặc tấn công ngập lụt. Theo nghiên cứu, việc tìm ra các giải pháp an ninh cho MANET không chỉ có tính cấp thiết mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao trong việc bảo vệ thông tin và dữ liệu trong quá trình truyền tải.

II. Thách thức an ninh trong mạng MANET

Mạng MANET phải đối mặt với nhiều thách thức an ninh do tính chất phi cấu trúc và di động của nó. Các tấn công phổ biến bao gồm tấn công lỗ đen, tấn công ngập lụt, và tấn công lỗ sâu. Những tấn công này không chỉ làm giảm hiệu suất mạng mà còn có thể dẫn đến mất mát dữ liệu nghiêm trọng. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các giao thức định tuyến như AODV có những lỗ hổng trong việc phát hiện và xử lý các tấn công này. Cụ thể, AODV không có cơ chế bảo vệ hiệu quả, cho phép kẻ tấn công dễ dàng thực hiện các hành vi phá hoại. Điều này nhấn mạnh sự cần thiết phải phát triển các giải pháp an ninh mạnh mẽ hơn, có khả năng phát hiện và ngăn chặn các tấn công trước khi chúng gây ra thiệt hại.

III. Giải pháp phát hiện và ngăn chặn tấn công

Các giải pháp an ninh cho mạng MANET có thể chia thành hai nhóm chính: hệ thống phát hiện xâm nhập (IDS) và bảo mật định tuyến. Hệ thống IDS thường đơn giản hơn và có khả năng phát hiện chính xác các hình thức tấn công cụ thể, nhưng hiệu quả an ninh có thể hạn chế. Ngược lại, các giải pháp bảo mật định tuyến phức tạp hơn và có thể phát hiện nhiều hình thức tấn công khác nhau. Một số giải pháp như DelPHI và WADT đã được đề xuất để phát hiện tấn công lỗ sâu, trong khi các giải pháp như FAP và EFS được thiết kế để ngăn chặn tấn công ngập lụt. Những nghiên cứu này không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về các phương pháp bảo mật mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các giao thức an ninh trong tương lai.

IV. Đánh giá hiệu quả các giải pháp an ninh

Đánh giá hiệu quả của các giải pháp an ninh là một phần quan trọng trong nghiên cứu an ninh mạng MANET. Các tiêu chí đánh giá thường bao gồm độ chính xác trong phát hiện tấn công, khả năng duy trì hiệu suất mạng và mức độ phức tạp trong triển khai. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số giải pháp như TAMAN và MLAMAN có khả năng ngăn chặn hiệu quả các tấn công lỗ sâu và ngập lụt, đồng thời duy trì hiệu suất mạng ở mức chấp nhận được. Việc so sánh các giải pháp này cung cấp thông tin quý giá cho các nhà nghiên cứu và kỹ sư trong việc lựa chọn giải pháp phù hợp cho ứng dụng cụ thể của mình.

V. Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu về các giải pháp nâng cao an ninh cho mạng MANET đã chỉ ra tầm quan trọng của việc phát triển các giao thức an ninh mạnh mẽ và hiệu quả. Mặc dù đã có nhiều tiến bộ trong lĩnh vực này, vẫn còn nhiều thách thức cần được giải quyết, đặc biệt là trong việc phát hiện và ngăn chặn các tấn công tinh vi. Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc áp dụng công nghệ học máy và trí tuệ nhân tạo để cải thiện khả năng phát hiện tấn công, cũng như phát triển các giao thức định tuyến an toàn hơn. Sự kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và ứng dụng thực tiễn sẽ giúp nâng cao an ninh cho mạng MANET trong tương lai.