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面向VNDN的数据传输方案研究
| 论文题名： | 面向VNDN的数据传输方案研究 |
| 关键词： | 车载自组织网络;命名数据网络;数据传输;区块链;信誉管理 |
| 摘要： | 车载自组织网络（VehicularAd-hocNetworks，VANETs）具有节点移动速度快、连通时间短以及网络拓扑变化频繁的特点。基于命名数据网络（NamedDataNetworking，NDN）设计的车载命名数据网络（VehicularNamedDataNetworking，VNDN）虽然解决了传统网络架构应用到VANETs中所产生的困境，但在车辆应用的数据传输方面带来了新的问题与挑战。 本文针对VNDN中数据传输方面实时性与可靠性的需求，对比分析了当前数据传输方案的不足，旨在提出一套面向VNDN的数据传输方案，使用基于RSU的数据传输方案保障非安全相关内容在低车辆密度下的实时性，并使用区块链技术保障安全相关内容传输的可靠性。本文的主要研究工作概括为： （1）提出了一种基于RSU的VNDN数据传输方案。该方案针对低车辆密度场景下链路不稳定导致传输时延过高的问题，通过分离兴趣包请求和数据包传输过程，使得数据请求者可使用基于RSU位置的缓存完成后续数据传输。此外，在数据包取回过程加入基于路况的路由选择算法，缓解了所述方案在正常路况下所造成的额外计算开销和网络中断。最后，使用ndnSIM搭建车辆网仿真场景，并与现有数据传输方案对比，验证了所述方案的有效性。 （2）提出了一个基于双层联盟链架构的数据传输方案。该方案针对现有VNDN架构下缺乏高效安全验证措施的问题，分析研究VNDN架构下数据传输的安全性需求，构建了一个双层联盟链框架，并使用一种基于区块链的信誉管理策略来保障VNDN中数据包与兴趣包传输的安全性。最后，对所述方案进行了安全性分析，并基于HyperledgerFabric设计仿真实验，证明了所述方案的有效性和可行性。 （3）基于ndnSIM设计并实现了VNDN数据传输系统。该系统通过ndnSIM搭建车辆仿真场景，设计模块实现主动缓存与链上信誉数据管理功能，实现了针对非安全相关内容与安全相关内容的数据传输，并基于该系统对本文所述数据传输系统进行了实现与展示。 |
| 作者： | 吴子晗 |
| 专业： | 计算机科学与技术 |
| 导师： | 王良民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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