● 摘要
网络编码的概念提出了以后被研究人员发现它不仅能提高网络中的数据传输的容量,而且还能提高安全性。网络编码概念的出现是在网络通信当中的新的转折点,它打破了传统的储转发的通信模式。网络编码不仅让网络节点保留原来的功能,而且对于网络节点进行编码,从而提高了信息安全性,同时提高了传输容量,使传输容量达到了最大流最小割定理的上限,这是传统的存储转发模式是无法达到的。由于网络编码具有上述的重要的理论意义和广泛的应用前景,近年来,网络编码的理论及其应用在受到人们的普遍关注。
网络编码的初衷研究在于提高网络的吞吐量,然而随着进一步地研究,人们发现它也可以用以保证网络中传输数据的安全性。目前,网络安全研究方面,网络编码理论应用范围也越来越广泛了。
本文首先对网络编码的概念和基本理论进行了广泛的介绍,然后对矩阵知识,尤其是Hadamard矩阵的特征和有限域的概念进行了介绍。在此基础上,提出了一种基于Hadamard矩阵的安全网络编码算法,并将其应用到无线Mesh网络中。
该算法以Hadamard矩阵当做输入信息的系数矩阵,并且两者之间进行异或运算来对输入信息进行编码,接受者按照Hadamard矩阵的逆矩阵来译码输入信息并获得源信息,本文选取的Hadamard矩阵的元素在有限域里随机的选取,并且构造的系数矩阵比较难猜得到的,这对攻击者来说为得到原来的信息要花大量的时间来找出来所构造的矩阵及其逆矩阵,因此利用该算法在一定程度上可以提高编码后的信息的破译难度。
无线Mesh网络最大的特点是自组织性,本文给出无线Mesh网络相关内容的同时分析了其特点并且在本文提出的算法应用到无线Mesh网络当中将其应用的范围更扩大了。与此同时介绍了基于安全网络编码在无线Mesh网络的研究背景及其未来的研究发展趋势。
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