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ZigBee网络抵御sybil攻击的自适应链路指纹认证方案

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电子与信息学报 2016年第10期38卷 2627-2632页

作者：郁滨黄美根黄一才孔志印解放军信息工程大学郑州450004 信息保障技术重点实验室北京100072

该文针对ZigBee网络中sybil攻击破坏节点身份唯一性的问题,提出一种抵御sybil攻击的自适应链路指纹认证方案。方案首先基于无线链路特征设计了链路指纹,在此基础上,提出了反映信道质量的相干时间估测算法和适应子节点数量变化的保护时隙... 详细信息

该文针对ZigBee网络中sybil攻击破坏节点身份唯一性的问题,提出一种抵御sybil攻击的自适应链路指纹认证方案。方案首先基于无线链路特征设计了链路指纹,在此基础上,提出了反映信道质量的相干时间估测算法和适应子节点数量变化的保护时隙(GTS)动态申请算法,并给出了sybil攻击认证流程。安全性分析及实验结果表明,方案在通信环境的安全边界条件下节点认证成功率可达97%以上,且链路指纹无需存储,具有较低的资源需求。

关键词：无线网络安全 Zig Bee sybil攻击链路指纹保护时隙

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基于洗牌策略的sybil攻击防御

电子学报 2008年第11期36卷 2144-2149页

作者：聂晓文卢显良唐晖赵志军李玉军电子科技大学计算机学院四川成都610054 中国科学院声学研究所北京100080

洗牌策略从理论上解决了分布式哈希表(DHT)的sybil攻击问题.为克服敌手作弊,引入受信节点构成分布式认证系统,由受信节点对新加入节点进行认证,保证节点签名和ID不能伪造;同时引入记录洗牌加入过程的票据来判定节点合法性,杜绝了敌手积... 详细信息

洗牌策略从理论上解决了分布式哈希表(DHT)的sybil攻击问题.为克服敌手作弊,引入受信节点构成分布式认证系统,由受信节点对新加入节点进行认证,保证节点签名和ID不能伪造;同时引入记录洗牌加入过程的票据来判定节点合法性,杜绝了敌手积累过期ID.由于保存票据的数量决定了论文提出算法的应用效果,通过理论分析和仿真实验证实设计的算法需要保存的票据数量不大,保证了算法的可行性.

关键词： sybil攻击洗牌策略对等网分布式哈希表(DHT)

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防御无线传感器网络sybil攻击的新方法

通信学报 2008年第6期29卷 13-19页

作者：冯涛马建峰兰州理工大学计算机与通信学院甘肃兰州730050 西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室陕西西安710071

在传感器网络中,sybil攻击是一类主要的攻击手段。通过随机秘密信息预分配,利用节点身份证人确认机制,提出了防御传感器网络sybil攻击的新方案并进行了综合性能分析。在新方案中,基于单向累加器建立了传感器网络节点秘密信息管理和分配... 详细信息

在传感器网络中,sybil攻击是一类主要的攻击手段。通过随机秘密信息预分配,利用节点身份证人确认机制,提出了防御传感器网络sybil攻击的新方案并进行了综合性能分析。在新方案中,基于单向累加器建立了传感器网络节点秘密信息管理和分配方案,在共享密钥建立阶段,提出了传感器网络认证对称密钥建立协议,并在universally composable(UC)安全模型中对该协议进行了可证明安全分析,该协议可建立网络邻居节点之间惟一的对称密钥。

关键词：无线网络安全传感器网络 sybil攻击单向累加器

基于社交关系的DHT网络sybil攻击防御

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清华大学学报（自然科学版） 2014年第1期54卷 1-7页

作者：韩心慧肖祥全张建宇刘丙双张缘北京大学计算机科学与技术研究所北京100871

sybil攻击通过恶意伪造大量虚假身份,破坏对等网络(P2P)网络中正常节点的寻路过程,是分布式Hash表网络(distributed Hash table,DHT)中主要的安全威胁。该文利用社交网络中社交关系的高可信度以及伪造难度大等特点,设计了Social-DHT方... 详细信息

sybil攻击通过恶意伪造大量虚假身份,破坏对等网络(P2P)网络中正常节点的寻路过程,是分布式Hash表网络(distributed Hash table,DHT)中主要的安全威胁。该文利用社交网络中社交关系的高可信度以及伪造难度大等特点,设计了Social-DHT方法以缓解DHT网络中sybil攻击的影响。该方法采用基于社交关系的随机游走策略以构建相对可信的路由表,继而可以有效抵御sybil恶意节点的影响,实现安全、高效的寻路过程。此外对该方法建立模型,对路由表的可信性和寻路阶段的成功概率进行了理论分析。仿真实验表明:在有10 000条攻击边的情况下节点路由表中sybil节点比例不超过3%,搜索成功率则能够达到99%,并且在搜索速度和带宽开销等方面优于已有的算法。

关键词：对等网络(P2P) 分布式Hash表(DHT) sybil攻击社交网络

Kad网络中sybil攻击团体检测技术研究

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计算机研究与发展 2014年第7期51卷 1614-1623页

作者：李强李舟军周长斌余杰北京航空航天大学计算机学院北京100191 国防科学技术大学计算机学院长沙410073

sybil攻击是P2P网络中常见的攻击方式,危害极大.Kad是当前最流行的P2P文件共享网络,最新的Kad软件限制了路由表中的IP数量,因此单个主机的sybil攻击演化为分布式的团体攻击,传统的根据IP和节点ID来检测sybil攻击的方式均不再有效.可行... 详细信息

sybil攻击是P2P网络中常见的攻击方式,危害极大.Kad是当前最流行的P2P文件共享网络,最新的Kad软件限制了路由表中的IP数量,因此单个主机的sybil攻击演化为分布式的团体攻击,传统的根据IP和节点ID来检测sybil攻击的方式均不再有效.可行的方法是分析异常节点路由表结构及其连接关系来检测Kad网络中的sybil攻击团体.在由sybil节点的路由表所形成的拓扑图中,一个团体内的节点之间相互连接紧密,而与团体外节点间的连接稀疏,根据这一特征应用社会网络中的社区发现算法CNM来检测sybil攻击团体.在应用CNM算法前,可根据Kad路由表特征高效识别异常节点,采集其路由表项,最后通过聚类路由表结构相似的异常节点来降低CNM算法的输入规模,使其可适用于具有百万级节点、亿级边的Kad网络.通过在实际Kad网络上主动注入sybil攻击团体对该方法的有效性进行了验证,实验结果表明该方法可有效发现规模达数百的sybil攻击团体.最后,应用该方法对实际Kad网络进行检测,发现了真实存在的多个规模不一的sybil攻击团体.

关键词： sybil攻击 Kad 路由表聚类 CNM

VANET中位置相关的轻量级sybil攻击检测方法

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通信学报 2017年第4期38卷 110-119页

作者：辛燕冯霞李婷婷江苏大学计算机科学与通信工程学院江苏镇江212013 安徽大学信息保障技术协同创新中心安徽合肥230601

在车联网中,同时使用多个虚假身份的sybil攻击,在网络中散布虚假消息,都易造成资源的不公平使用和网络混乱。针对这一问题,提出快速识别车辆虚假位置的事件驱动型轻量级算法,当车辆出现在另一车辆的安全区域内,启动快速识别两车辆是否... 详细信息

在车联网中,同时使用多个虚假身份的sybil攻击,在网络中散布虚假消息,都易造成资源的不公平使用和网络混乱。针对这一问题,提出快速识别车辆虚假位置的事件驱动型轻量级算法,当车辆出现在另一车辆的安全区域内,启动快速识别两车辆是否重叠的几何交叉模型(GCR,geometrical cross-recognition)算法,检测声称虚假位置的错误行为;同时,根据证实车辆收集的邻居范围内的局部车辆,建立位置偏差矩阵(PDM,position deviation matrix),进一步识别交叉车辆中的sybil节点。性能分析和仿真实验表明,安全区域驱动下的轻量级算法识别速度快,检测率高,在车辆定位误差较低时性能更好;安全区域的引入也均衡了车辆密度过大时造成的通信负载影响,与同类算法相比,通信处理时延较低。

关键词： sybil攻击几何交叉模型算法位置偏差矩阵轻量级算法

基于地理信息的传感器网络sybil攻击检测方法

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系统仿真学报 2008年第1期20卷 259-263页

作者：张建明余群王良民江苏大学计算机科学与通信工程学院江苏镇江212013

sybil攻击破坏无线传感器网络中的冗余机制、数据融合等机制。目前已有的防范和检测sybil攻击的方法具有一定的局限性。针对上述不足,提出了一种基于地理位置信息的sybil攻击检测方法,该方法从事件观测区域到基站建立多条路径,事件区域... 详细信息

sybil攻击破坏无线传感器网络中的冗余机制、数据融合等机制。目前已有的防范和检测sybil攻击的方法具有一定的局限性。针对上述不足,提出了一种基于地理位置信息的sybil攻击检测方法,该方法从事件观测区域到基站建立多条路径,事件区域根据多条路径中节点的位置信息检测网络中的sybil攻击。仿真实验表明,此方法能够节省存储空间,降低能量消耗,信道出错率在10%以内时,对sybil攻击的检测率达到95%以上。

关键词：无线传感器网络 sybil攻击地理位置多路径

基于改进PBFT算法防御区块链中sybil攻击的研究

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通信学报 2020年第9期41卷 104-117页

作者：赖英旭薄尊旭刘静北京工业大学信息学部北京100124 信息保障技术重点实验室北京100072 智能感知与自主控制教育部工程研究中心北京100124 西安电子科技大学陕西省网络与系统安全重点实验室陕西西安710071

针对sybil攻击对区块链技术有极大危害的问题,在联盟链中对PBFT算法进行改进,以防御sybil攻击。首先,借鉴基于权益证明的共识算法思想,通过建立信誉模型,根据各节点共识过程中的行为计算节点的信誉值,并依据信誉值的大小赋予节点不同的... 详细信息

针对sybil攻击对区块链技术有极大危害的问题,在联盟链中对PBFT算法进行改进,以防御sybil攻击。首先,借鉴基于权益证明的共识算法思想,通过建立信誉模型,根据各节点共识过程中的行为计算节点的信誉值,并依据信誉值的大小赋予节点不同的话语权;然后,在PBFT算法中加入了pre-commit阶段来减少节点间通信的次数。形式化分析推理和安全性测试表明,改进的PBFT算法不仅可以有效防御区块链中的sybil攻击,而且使区块链系统性能在TPS和区块生成时延方面有明显提高。

关键词：区块链 sybil攻击 PBFT算法信誉模型话语权

sybil攻击下的多智能体系统安全一致性研究

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Sybil攻击下的多智能体系统安全一致性研究

作者：董笑尘杭州电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,一致性作为多智能体系统分布式协同控制的基础问题已成为控制及网络安全领域研究的一个重点。现有的大部分安全一致性算法通过设定网络中攻击节点的数目上限来制定防御策略,而常见的sybil攻击(女巫攻击)可以利用恶意节点伪造的... 详细信息

近年来,一致性作为多智能体系统分布式协同控制的基础问题已成为控制及网络安全领域研究的一个重点。现有的大部分安全一致性算法通过设定网络中攻击节点的数目上限来制定防御策略,而常见的sybil攻击(女巫攻击)可以利用恶意节点伪造的多个身份来突破预设的上限,并使防御算法失效。本文旨在保证在sybil攻击下多智能体系统的安全一致性任务完成。在总结分析过往研究及工作的基础上,本文对sybil攻击特性进行研究及建模,并提出应对sybil攻击的分布式安全一致性算法。主要思路是利用sybil攻击利用恶意节点生成伪造身份的攻击形式,以及sybil节点内部关系建立sybil母子节点的模型,并利用全局和局部sybil母体节点数目对攻击的不同规模进行描述,来重述系统攻击节点数目上限,并从物理指纹检测和量化一致性研究中获得启发,提出与节点计算相融合的随机标签验证机制。本文的具体研究内容如下:针对sybil攻击下固定同步多智能体系统的安全一致性问题,提出一类基于随机标签验证机制的安全一致性控制方法。算法的核心在于利用标签验证以及状态值筛选对sybil攻击中所有恶意节点进行排除。正常节点先对邻居信息中的标签进行检测,过滤标签相同的sybil节点信息,然后通过基于安全区间的数据筛选排除sybil节点的极端信息,从而保证系统的安全一致性。通过理论分析和数学证明给出f-母体全局和f-母体局部不同规模的sybil攻击模型下,固定同步多智能体系统达到全局共识所需的拓扑条件,并通过仿真实验对在两种不同规模的sybil攻击下该方法的有效性进行了验证。针对sybil攻击下时变异步多智能体系统的安全一致性问题,提出有效应对的安全一致性控制方法。根据系统条件为sybil攻击模型增加时变的属性及描述,同时在算法中考虑到异步更新的情况,在智能体收集并存储一段时间内接收到的信息后,利用标签验证机制和基于安全区间的数据筛选消除sybil节点恶意信息的影响后,通过迭代完成多智能体系统一致性任务。然后利用理论分析和数学证明给出了两种不同规模的sybil攻击下系统达到安全一致性所需的拓扑条件,并通过仿真实验证明所提方法在两种不同规模的sybil攻击模型下的正确性和有效性。

关键词：多智能体系统安全一致性算法 sybil攻击网络鲁棒性