1、移動自組網(wǎng)(Mobile Ad Hoc Network，MANET)是由一組帶有無線收發(fā)裝置的移動終端組成的一個多跳的臨時性自治系統(tǒng)，網(wǎng)絡通訊依靠節(jié)點之間的相互協(xié)作，以無線多跳的方式完成，具有組網(wǎng)快捷、靈活、抗毀性強，且不受固定網(wǎng)絡設施約束等優(yōu)勢。移動自組網(wǎng)不僅適用于軍用通信，也適用于環(huán)境監(jiān)測、災后現(xiàn)場、野外科學考察及家庭網(wǎng)絡等民用通信領域。但是，開放的網(wǎng)絡體系、共享開放的無線媒質、受限的網(wǎng)絡能力以及動態(tài)的網(wǎng)絡拓撲等新特性的引入，使得傳

2、統(tǒng)網(wǎng)絡的路由方式不再適用于移動自組網(wǎng)環(huán)境。設計符合移動自組網(wǎng)特點與要求的路由方法，是移動自組網(wǎng)實際應用中必須解決的核心問題。
　　現(xiàn)有移動自組網(wǎng)路由協(xié)議在路由效率和可擴展性等方面存在諸多問題，而且缺乏有效安全機制，無法有效的應對系統(tǒng)中的惡意行為及不可靠的服務質量。本文圍繞路由效率和路由安全問題，開展了廣泛且深入的研究，構建了高效的路由模型以及有效的安全機制，對現(xiàn)有研究成果的空白與不足進行了填補和改進，主要工作包括:
　　(1

3、)深入研究了結構化P2P(Peer-to-Peer Computing)路由技術與MANET路由技術的融合方法。針對對稱的P2P拓撲結構及其路由算法，提出了基于Kademlia的MANET路由模型。通過分布式散列表技術將MANET物理節(jié)點映射到基于異或度量的覆蓋網(wǎng)拓撲中，實現(xiàn)了基于P2P計算模式的路由方法。提出了基于DHT的全新高效的路由發(fā)現(xiàn)和路由維護方法。提出了獨特的路由優(yōu)化策略，進一步提升了路由效率。仿真結果表明，與其他基于P2P計

4、算模式的MANET路由模型和傳統(tǒng)MANET路由協(xié)議相比，該模型在各項路由性能上都取得了較大的優(yōu)勢，具有更好的可擴展性和魯棒性。
　　(2)針對非對稱的P2P拓撲結構及其路由算法，提出了基于Terrace拓撲的MANET路由模型。通過將MANET網(wǎng)絡系統(tǒng)投影到Terrace拓撲上，定義了覆蓋層的非對稱拓撲結構MRT(MANET Routing Tree)，設計了高效的MRT構造算法，并對算法的收斂性進行了證明。在路由方法上，該模型在

5、覆蓋層中基于前綴匹配路由分組，在物理網(wǎng)絡中則利用源路由轉發(fā)分組。借鑒P2P系統(tǒng)中的對象存取機制，提出了有效的路由優(yōu)化策略:基于DHT的路由共享機制和基于DHT的路由發(fā)現(xiàn)機制。提出了高效的基于分布式散列表的MRT拓撲修補方法。仿真結果表明，較之傳統(tǒng)MAENT路由算法，該路由模型具有更高的路由效率、更強的動態(tài)適應能力和更好的可擴展性。
　　(3)針對移動自組網(wǎng)中可能存在的惡意節(jié)點，提出了基于貝葉斯框架的MANET分布式信任機制。明確定

6、義了移動自組網(wǎng)環(huán)境下的信任的含義，構建了基于貝葉斯框架的信任模型，給出了信任度和聲譽度的計算方法，深入分析了信任計算中存在的準確性問題和安全問題，并對計算方法進行了改進，使信任模型能夠抵御詆毀攻擊和偏見攻擊。深入研究了分布式信任管理機制，提出了有效的交互證據(jù)收集方法和信任推薦的獲取方法。結合MANET路由協(xié)議，設計了信任評估系統(tǒng)，給出了信任機制的實現(xiàn)方法。仿真結果表明，該信任機制可有效識別網(wǎng)絡中的惡意節(jié)點和不誠實的推薦節(jié)點，從而大幅度提

7、升了網(wǎng)絡的整體性能，保證了網(wǎng)絡的可用性，同時又具有較好的工程可行性。
　　(4)針對節(jié)點在正常路由和數(shù)據(jù)轉發(fā)過程中表現(xiàn)出的自私行為，提出了基于博弈論的MANET激勵機制。從節(jié)點個體角度出發(fā)，建立了單階段報文轉發(fā)博弈模型，對移動自組網(wǎng)中因自私行為導致的“囚徒困境”進行了分析。提出了基于本地監(jiān)測的嚴厲針鋒相對懲罰策略以促進節(jié)點間的合作，并以此為基礎構建了重復報文轉發(fā)博弈模型，求解博弈的納什均衡，得到了激勵一致性條件。從群體的角度出發(fā)，