文档介绍：国防科学技术大学
硕士学位论文
基于Ferry的容迟网络数据传输关键技术研究
姓名:宋子明
申请学位级别:硕士
专业:计算机科学与技术
指导教师:苏金树
2010-12
国防科学技术大学研究生院硕士学位论文

摘要
由于节点能量及存储资源受限、节点移动性等实际应用条件的限制,容迟网
络(DTN)具有连接中断频繁、传输延时大的特点,其数据传输具有很大挑战。
本文研究基于 Ferry 的容迟网络(FDTN)安全数据传输机制和应用网络编码的数
据传输控制机制两方面问题,主要内容如下:
首先,论述容迟网络数据传输相关理论及其研究现状。讨论了容迟网络数据
传输技术;结合 FDTN 系统结构和数据传输特点分析了其安全数据传输面临的挑
战;对网络编码技术基础理论、应用特点及应用于容迟网络的研究现状进行了总
结论述。
其次,提出一种面向 FDTN 的安全数据传输机制 EGS。EGS 基于群签名,实
现了消息签名的前向安全性,确保目标节点能够有效验证签名,且实现中计算负
载较低。在 EGS 中,验证签名的主要工作由 Ferry 完成,减少了普通节点的计算
量。理论分析表明,EGS 能够有效满足 FDTN 的基本安全需求,可显著降低节点
进行消息签名和验证签名过程中的计算负载。
再次,提出一种基于网络编码的数据传输控制算法 NTC,并提出容迟网络中
网络编码技术的应用框架,在此框架下讨论了网络编码技术实现中的关键问题。
应用 NTC 能够在不影响消息投递率的前提下,有效降低数据传输负载,实现高效
数据传输。
最后,设计实现了实验验证平台,对容迟网络中应用网络编码、NTC 算法及
选择编码策略的效果进行模拟评估。实验结果表明,网络编码技术可以显著提高
容迟网络的消息投递率,但增大了传输负载;应用 NTC 算法后能够有效降低数据
传输负载而不对消息投递率产生较大影响。

主题词:容迟网络,消息摆渡,数据传输,安全,网络编码

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国防科学技术大学研究生院硕士学位论文

ABSTRACT
DTN (Delay works) refers to the environments that fail to adhere to
the scenario of traditional wired because of various constraints, such as limited
energy, small storage, and nodal mobility. This thesis mainly concerns about the data
transmission in FDTN (Ferry-based DTN). We propose a secure data transmission
scheme for FDTN, explore the key techniques of work coding and put forward
an work coding-based Transmission Control algorithm (NTC) in DTN, and
then evaluate the algorithms through simulation.
After give a review of the basic theory of data transmission in DTN and its
state-of-the-art techniques, we discuss the features of it in detail and also the
architecture of FDTN. Then we give prehensive introduction of bundle protocol,
routing algorithm and security issues. Also we analyze the security requirements and the
key problem of data transmission in FDTN. The basic theory, implementation and the
state-of-the-art of work coding in DTN are also discussed.
A secure data transmission scheme named EGS is proposed to meet the security
re