[发明专利]基于信号探测的无线MESH网络入侵的主动防护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于信号探测的无线MESH网络入侵的主动防护方法，属于网络通信的安全技术领域。

背景技术

无线网状MESH网络WMN(Wireless Mesh Network)是一种多跳、具有自组织和自愈特点的宽带无线网络。无线MESH网络中的各个节点通过相邻的其他网络节点，以无线多跳方式实现相互连接。该网络中的节点分为两类：一类是终端节点MC(Mesh Client)，另一类是网状路由器MR(Mesh Router)。MC可以是笔记本电脑、PDA、Wi-Fi手机、RFID阅读器和无线传感器或控制器等，MC可以像Ad hoc中的节点那样，具有较高的移动性。MR的位置相对固定，负责连接终端节点MC，实现MC的网络接入；同时，部分MR还具有网关功能，负责连接Internet网络。因此，只要网状路由器MR能够在大范围部署，无线MESH网络就可以实现大范围的覆盖。

在无线MESH网络得到广泛应用的同时，无线MESH网络的安全保障也变得日益重要。现有的防范网络入侵的策略主要有入侵检测和入侵响应技术。入侵检测技术是通过分析节点行为来确定入侵者，按照具体应用的检测技术，又可以分为基于特征和基于异常的两种入侵检测。针对网络中的不同攻击手段(如洪泛、黑洞、虫洞等攻击)，采用专门的入侵检测技术就能够准确地将攻击者识别出来。但是，迄今为止，无线MESH网络安全的研究主要集中于入侵检测技术，在无线MESH网络环境下如何实现入侵响应的技术还未见相关文献发表。

众所周知，入侵检测技术是被动的防御措施，其不能有效地消除入侵者。在无线MESH网络中，当入侵MC被成功检测出后，因其具备高动态性，可以通过大范围的逃逸或转移而避免检测节点的阻击，然后，该入侵MC再对其它节点开始新一轮攻击。此时，只能重新执行新的入侵检测，既浪费时间、精力和财力，更不能保障网络安全。为了能够从根本上消除入侵行为，网络中需要引入必要的入侵响应策略，以便在检测出入侵者后，立即实施必要的响应机制，从而避免再次执行新的入侵检测的需要。

在无线Ad hoc网络中，通常采用黑名单全网广播机制来实现入侵响应；即当检测节点检测到入侵者后，立刻生成与攻击节点相对应的黑名单报文，然后，借助黑名单报文的全网广播，使全网节点获取攻击节点的存在及其身份信息，进而采取拒绝接收和转发攻击节点的路由和数据报文(针对雪崩攻击时)、或停止发送其作为中间节点的所有数据包(针对黑洞攻击时)等各种应对的响应措施。这种入侵响应策略使得除去监测节点外的其余大多数节点都能够提前获知入侵者并采取相应防御措施，避免了重新检测的开销和对网络安全的危害，从而从根源上消除入侵者的危害。

对于高移动性和范围有限的无线Ad hoc网络，上述这种入侵响应的技术措施是能够满足入侵响应机制的安全性与高效性的要求。但是，对于大规模的无线MESH网络而言，这种技术措施的实现不仅会带来巨大的不必要的报文及其传输的开销，而且，在发生多个入侵者的情况下，还会对正常的网络业务流量带来不利影响。因此在无线MESH网络中的实际应用中并不理想。因此，如何对上述入侵响应技术进行改进和完善，就成为业内科技人员关注的新焦点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种基于信号探测的无线MESH网络入侵的主动防护方法，本发明是针对目前最为常见的主干网MESH网络结构：MC都是通过MR实现互联网的接入，且针对的入侵者是MESH网络中高移动性的入侵攻击节点。本发明检测方法是由MR执行的，不会对MC产生任何影响和附加作用，当MR检测出入侵攻击节点后，利用入侵MC的信号强度作为入侵MC存在的标识，并且，沿着入侵MC的移动路径，MR广播黑名单报文，使得每个MR能够被预警告知入侵MC的存在，并阻止其接入。从而在入侵MC的周围形成一道移动防火墙，将其包围并隔离于网络，彻底消除网络入侵行为。