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一种基于IPv6的物联网分布式源地址验证方案

更新时间：2019-12-09 11:04:04 大小：2M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：ipv6 物联网 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

作者在融合物联网的新一代互联网网络环境下,提出了基于IPv6的源地址验证整体架构.基于该架构,考虑物联网节点资源受限特点,并结合物联网末梢网络的拓扑形态及其路由方式上的特征,设计了基于IPv6的物联网末梢网络分布式源地址验证方案.分别讨论了静态指定、SLAAC(Stateless Address AutoConfiguration)、DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol Version 6)以及DHCPv6与SLAAC混合情况下的物联网节点IP地址分配及其验证机制.模拟实验表明,该方案仅以微小的代价实现了物联网节点IP地址的分配,同时还保证了物联网节点之间、物联网节点与互联网端系统之间端到端通信时双方IP地址的真实可靠性,从而整体上增强了物联网的安全性.

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v01．35 No．3

Mar．2012

第35卷第3期

2012年3月

算

机

CHINESE JOURNAL OF COMPUTERS

学

一种基于IPv6的物网分布式源地址

方案

”

胡光武”

文

¨(清大学算机科学与技

2’

系

如∞ 恪懈㈣ D，

”(首都范大学信息工程学院

，北

徐晾京

摘要作者在融合物网的新一代互网网

境下，提出了基于IPv6的源地址

整体架构．基于架构，

考

物

网

点

源受限特点，并合物网末梢网的拓扑形及其路由方式上的特征，

Address

了基于IPv6的物

网末梢网分布式源地址

Host

方案．分

了静指定、SLAAC(Stateless

AutoConfiguration)、

Protocol

Configuration

Version 6)以及DHCPv6与SLAAC混合情况下的物

表明，方案以微小的代价了物点IP地址的分配，同

点与互网端系

网

点IP地

DHCPv6(Dynamic

址分配及其

机制．模

网

保了物

网

点之、物

网

之

端到端通信双方IP地址的真可靠性，从而整体上增了物

网

的安全性．

关

中

物

网；IPv6；源地址

；DHCPv6；SLAAC

法分号TP393

DOI号：lO．3724／SP．J．1016．2012．00518

Scheme in Internet of

An IPv6-Based Distributed Source Address Validation

Things

Kel’

CHEN

Guang— Wu"

Wen— Lon92’XU

Science and

100084)

100048)

1’(Department of Computer

Technology，Tsinghua University，Beijing

Normal

2’(Information Engineering College，Capital

University，Beijing

Abstract Under the

of Next— Generation of Internet based on the Internet of

Things

background

in this

the

architecture of IP source address validation is

(IoT)，an

proposed

paper．Considering

resource— restraint of loT nodes，the distributed IPv6 source address validation scheme

as well as manner in

designed

and

network of

end— edge

to this architecture

the

topology

according

routing

IoT． Meanwhile。IPv6 address allocation methods for IoT nodes and their authentication mecha—

nisms are

discussed under the scenarios of static

and

respectively

assignation，DHCPv6，SLAAC

DHCPv6-SLAAC

simulation has

that

scheme can not

only implement

mixed．The

proved

address

also

the IP address

with

cost

IoT

among

allocation，but

nodes，as

in IoT is

keep

authenticity

slight

well as between loT nodes and Internet end-host．As

enhanced．

whole

result，the

security

Internet of

address

Things；IPv6；source

validation；DHCPv6；SLAAC

Sensor

Keywords

器网 (Wireless

Networks，WSNs)基

(RFID)系

网、移通信网以及其它通信

的新泛在网．我国网的定是指

上

展形成的一种融合无

和无

射

、

引

物

目

有

互

网(Internet

技

物

Things，IoT)是在无

感

收稿日期：2011-08— 31；最修改稿收到日期：201I-12— 28．本

国家“八六三”高技研究目基金(2008AA01A323，2008AA01A326，2009AA01A334)、“新一代

技重大目基金(2012zx03005001— 001) 助．胡光武，男，1980年生，博士研究生，主要研究方向

器、物网．E-mail：．tsinghua．edu．an．，男，1976年生，博士，，主要研究方向

得到国家“九七三”重点基研究

展

划

目基金(2009CB32050i)、

通信网”国家科

展

划

无

移

算机网体系构、高性能路由

算机网体系构．徐恪，

文

男，1974年生，博士，教授，博士生

，主要研究

域

新一代互网体系构、高性能路由器体系构、P2P与

用

网

、物网等．

万方数据

3期

胡光武等：一种基于IPv6的物网分布式源地址

方案

地址后，物

网

点之、物

网

点与互

网

点

“通信息

感

，按照定的

接起来，行信息交和通信，以

、定位、跟踪、控和管理的一种网，它是

，把任何物品

与互

能化

网

智

之

点

就具有了端到端的通信能力．每个物网

予IPv6地址，运行化的IPv6

，不能解

在互网基上延伸和展的网 ”①．尽管国

盟(ITU)②、欧盟③④以及我国网的定

稍有不同，但其共是：物网中的任何物体能在任

决物网末梢网

的互互通

、物网末梢网与Internet

信

物

，同

克服了无

感器网

的内在缺点，如需数量巨大的地址源、缺乏有效的

地址管理及安全机制等

何

、任何地点都能与其它任何物体

、地点、物体三个度下的任意接性．

网在物流、智能交通、境保、工

行

接，

．

物

网

点被与了与互

网端一致的IP

具有在

物

地址后，尽管在址、路由、通信等方面了巨大便

、智能家居、程医、公共安全以及境保

等各方面示出极大的用前景，达国家已

利，然而

之而来．其中，最重要的就是物

点IP源地址的可靠性．互

性和用的可信性，在其

由器并不 IP数据分中的源地址

根据目的地址行路由种缺陷直接造成了

DoSE51／DDoS[6|、Smurf⑥、SYN flood[73等一系列攻

及病毒侵生．攻藏其身份，往

往使用假冒的IP地址以避追．与此同，随着

模急增大和用模不断增

象也更加突出．据国盟和中国互网信息

中心的告，截止到2010年底，全球互网用

达20 ⑦，而中国的网民模已超4．57 ⑧．而与

此同，据美国麻省理工学院的IP

互

网中所存在的一些安全

也随

多

网

点的

及

网

展之初，基于

中，路

将物网列国家略予以扶持和研．2005年国

Internet

网

的

信盟ITU 布了《ITU

Reports

Internet of

2005：The

行

，而只

Things麓∞，2008年IBM提出

．

了“智慧地球”⑤的概念，2009年6月欧盟委会提

出了物网行方案[1]，而我国在2009年也提出了

行

者了

“感知中国”的物

网

展概念，并将物网技

划列入2010年政府工作告以及“十二五”重点

划．由此可，物用前景广，世界主

及

展

开

互

网

，一

网

信

要国家正其展开极的研究．

网与感器网除了体系架构不同之外，最

大的区在于物网具有“感知”功能．物网中的

物品点能与遵循的其它物品接，交数据，

并能与互及端系通信，上数据并

智能分析和判，可以网是在互网基上，

无限延伸的智能化一体化网

数

物

Spoofer

目

，截至到2011年7月6日，全球可被假冒的地

址、IP地址及自治系的比例分达到了

10．4％、29．8％和19．8％⑨．

网

行

物

．

由于IP地址具有身份和位置的双重

，如果

近年来，随着物网研究的深入，已取得一些重

要成果．2000年12月IEEE 准委会成立了

①温家宝．20lo年政府工作告．http：／／www．gov．on／

2010lh／conem一1555767．htm

802．15．4

工作，目是开一个低速率的无

International Telecommunication Union．Internet

②

Reports

Rate— Wireless Personal

个域网LR— WPAN(Low

Area

Internet of

2005：The

Things．http：／／www．itu．int／dms_

pub／itu— s／opb／pol／S— POL-IR．IT-2005一SUM— PDF-E．pdf

Research the Internet of

Network) 准；2004年11月IETF成立了

③

European

Projects

Research

Things

Agenda(SRA)．Internet

6LoWPAN(IPv6 over Low

power WPAN)工作

，

(CERp-IoT)Strategic

research

things— strategic

eu／information— society／poIicy／rf id／documents／in— cerp．

pdf

roadmap．http：／／ec．europa．

802．15．4

作

其目的是制基于IPv6、以IEEE

底

准的低速无个域网准[2q3；2008年2月

Over Low— Power and

Commission of the

Communities．Internet of

European

④

Things

2020．http：／／www．umic．pt／images／stories／

IETF成立了ROLL(Routing

publicacoes2／Internet— of-Things— in一2020一EDEPoSS—

Workshop— ．Report— ．2008— ．v3．pdf

IBM．Smarter

Lossy Networks)工作，目是使得公共的、可互

⑤

⑥

Planet．http：／／www．ibm．com／smarter—

操作的第3 路由能穿越任何数量的基本

路

planet

Team．CERT

Computer Emergency

Advisory

Response

和物理媒体；2010年3月IETF成立了CoRE

Smurf IP Denial— of-Service

Attacks．http：／／www／cert．

org／advisories／CA— 1998— 01．html

(Constrained Restful

Environments)工作，旨在

⑦

International Telecommunications Union． ICT Facts and

Figures．http：／／www．itu．int／ITU— D／ict／material／Facts—

Figures2010．pdf

研究源受限物体的用

；2011年3月

⑧

中国互

网

信息中心．第27次中国互

告．http：／／www．cnnic．net．cn／dtygg／dtgg／201101／

网

展状况

IP)工作，其

IETF又成立了LwIP(Light— weight

P020110119328960

192287．pdf

⑨MIT．Spoofer Project．http：／／spooler．csail．mit．edu／

summary．php

目的是在源受限的

上

量

网

．

物

网中的点具有与互

点一致的IP

万方数据

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