在NS2 AODV协议中添加blackhole attacker(黑洞攻击) [转载]

原文地址：http://blog.csdn.net/qinleopard/article/details/6426379

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在NS2-3.34中添加黑洞攻击的过程还是比较简单的，具体过程大致如下描述：

1. 首先我们在aodv/aodv.h中的AODV类中添加一个标志该Agent（该节点是blackhole的标志）

[cpp] view plaincopy

class AODV: public Agent {
int blackhole; //是否是攻击节点
}

2.修改aodv/aodv.cc以实现blackhole 攻击

首先是在command 中定义相应的TCL “blackhole”

[cpp] view plaincopy

if (strcmp(argv[1], "blackhole") == 0) {
printf("exsits blackhole/n");
blackhole = 1;
return TCL_OK;
}

接下来根据AODV协议和blackhole attack 的特点，我们实现blackhole attack的攻击过程（具体的攻击手段就是

在接收到某个节点发来的路由请求后，黑洞攻击节点不是查看路由表是否由到达目的节点的路由，从而转发或回复一个RREP。

取而代之的是，在它接收到一个RREQ后，立即回复一个RREP路由回复包，说他有到达目的节点的最优路径。而且当黑洞攻击节点

接收到数据包时，全部丢掉，从而形成一个像黑洞一样的攻击，数据包只进不出。具体详细关于黑洞攻击请google了解）：

修改aodv.cc 中的recvRequest(Packet *p)函数：

[cpp] view plaincopy

void
AODV::recvRequest(Packet *p) {
if(debug>1) printf("recvRequest/n");
struct hdr_ip *ih = HDR_IP(p);
struct hdr_aodv_request *rq = HDR_AODV_REQUEST(p);
aodv_rt_entry *rt;
/*
* Drop if:
* - I'm the source
* - I recently heard this request.
*/
if (rq->rq_src == index) {
#ifdef DEBUG
//fprintf(stderr, "%s: got my own REQUEST/n", __FUNCTION__);
#endif // DEBUG
Packet::free(p); //如果是自己发出来的就直接丢弃
return;
}
if (id_lookup(rq->rq_src, rq->rq_bcast_id)) {
#ifdef DEBUG
//fprintf(stderr, "%s: discarding request/n", __FUNCTION__);
#endif // DEBUG
// printf("我之前已经接收到了这个分组！and my id is %d /n", index);
Packet::free(p); //这个分组已经收到过
return;
}
/*
* Cache the broadcast ID
*/
id_insert(rq->rq_src, rq->rq_bcast_id);
/*
* We are either going to forward the REQUEST or generate a
* REPLY. Before we do anything, we make sure that the REVERSE
* route is in the route table.
*/
aodv_rt_entry *rt0; // rt0 is the reverse route
rt0 = rtable.rt_lookup(rq->rq_src);
if (rt0 == 0) { /* if not in the route table */
// create an entry for the reverse route.
rt0 = rtable.rt_add(rq->rq_src);
}
rt0->rt_expire = max(rt0->rt_expire, (CURRENT_TIME + REV_ROUTE_LIFE));
if ( (rq->rq_src_seqno > rt0->rt_seqno ) ||
((rq->rq_src_seqno == rt0->rt_seqno) &&
(rq->rq_hop_count < rt0->rt_hops)) ) {
// If we have a fresher seq no. or lesser #hops for the
// same seq no., update the rt entry. Else don't bother.
rt_update(rt0, rq->rq_src_seqno, rq->rq_hop_count, ih->saddr(),
max(rt0->rt_expire, (CURRENT_TIME + REV_ROUTE_LIFE)) );
if (rt0->rt_req_timeout > 0.0) {
// Reset the soft state and
// Set expiry time to CURRENT_TIME + ACTIVE_ROUTE_TIMEOUT
// This is because route is used in the forward direction,
// but only sources get benefited by this change
rt0->rt_req_cnt = 0;
rt0->rt_req_timeout = 0.0;
rt0->rt_req_last_ttl = rq->rq_hop_count;
rt0->rt_expire = CURRENT_TIME + ACTIVE_ROUTE_TIMEOUT;
}
/* Find out whether any buffered packet can benefit from the
* reverse route.
* May need some change in the following code - Mahesh 09/11/99
*/
assert (rt0->rt_flags == RTF_UP);
Packet *buffered_pkt;
while ((buffered_pkt = rqueue.deque(rt0->rt_dst))) {
if (rt0 && (rt0->rt_flags == RTF_UP)) {
assert(rt0->rt_hops != INFINITY2);
forward(rt0, buffered_pkt, NO_DELAY);
}
}
}
// End for putting reverse route in rt table
/*
* We have taken care of the reverse route stuff.
* Now see whether we can send a route reply.
*/
rt = rtable.rt_lookup(rq->rq_dst);
// First check if I am the destination ..
if (rq->rq_dst == index) {
#ifdef DEBUG
fprintf(stderr, "%d - %s: destination sending reply/n",
index, __FUNCTION__);
#endif // DEBUG
//printf("I am the desitination and my ip address is %d/n", index);
// Just to be safe, I use the max. Somebody may have
// incremented the dst seqno.
seqno = max(seqno, rq->rq_dst_seqno) + 1;
if (seqno % 2) seqno++;
sendReply(rq->rq_src, // IP Destination
1, // Hop Count
index, // Dest IP Address
seqno, // Dest Sequence Num
rq->rq_src,
MY_ROUTE_TIMEOUT, // Lifetime
rq->rq_timestamp); // timestamp
Packet::free(p);
}
// I am not the destination, but I may have a fresh enough route.
//Start balckhole Code
//a Blackhole attacker always say that have the route to be a sink.
else if ((rt && blackhole == 1)) {
assert(rq->rq_dst == rt->rt_dst);
//printf("I am the blackhole node and blackhole = %d/n", index);
sendReply(rq->rq_src,
1,
//rt->rt_hops, //Blackhole gravity.
rq->rq_dst,
//rt->rt_seqno + 10, //Blackhole gravity.
4294967295,
rq->rq_src,
(u_int32_t) (rt->rt_expire - CURRENT_TIME),
rq->rq_timestamp);
rt->pc_insert(rt0->rt_nexthop); // nexthop to RREQ source
rt0->pc_insert(rt->rt_nexthop); // nexthop to RREQ destination
//printf("node ip = %d,rt->rt_hops = %d, rt->rt_seqno = %d/n",index,rt->rt_hops, rt->rt_seqno);
#ifdef RREQ_GRAT_RREP
sendReply(rq->rq_dst,
rq->rq_hop_count,
rq->rq_src,
rq->rq_src_seqno,
rq->rq_src,
(u_int32_t) (rt->rt_expire - CURRENT_TIME),
rq->rq_timestamp);
printf("ifndef RREQ_GRAT_RREP....../n");
#endif
Packet::free(p);
}
//End balckhole Code
/*Sniffer IDS 假设中间节点是不能回复RREP的，但是黑洞攻击节点却必须可疑回复，其实这种做法明显是存在很大的缺陷的。
这样即使可以有效隔离黑洞攻击节点，但是这只能说是路由协议的一种特殊条件的下的检测方法。
后面我希望在此基础上做进一步的改进，可以把这种攻击手段扩大化，也就是更加普遍话。适应各种路由情况，而不仅限于某种特殊情况
*/
} else if ((rt && (rt->rt_hops != INFINITY2) &&
(rt->rt_seqno >= rq->rq_dst_seqno) )) {
//printf("I am not the desitination, but is may have a fresh enough route/n");
//assert (rt->rt_flags == RTF_UP);
assert(rq->rq_dst == rt->rt_dst);
//assert ((rt->rt_seqno%2) == 0); // is the seqno even?
sendReply(rq->rq_src,
rt->rt_hops + 1,
rq->rq_dst,
rt->rt_seqno,
rq->rq_src,
(u_int32_t) (rt->rt_expire - CURRENT_TIME),
// rt->rt_expire - CURRENT_TIME,
rq->rq_timestamp);
// Insert nexthops to RREQ source and RREQ destination in the
// precursor lists of destination and source respectively
rt->pc_insert(rt0->rt_nexthop); // nexthop to RREQ source
rt0->pc_insert(rt->rt_nexthop); // nexthop to RREQ destination
#ifdef RREQ_GRAT_RREP
sendReply(rq->rq_dst,
rq->rq_hop_count,
rq->rq_src,
rq->rq_src_seqno,
rq->rq_src,
(u_int32_t) (rt->rt_expire - CURRENT_TIME),
// rt->rt_expire - CURRENT_TIME,
rq->rq_timestamp);
printf("I am not the desitination, but is may have a fresh enough route , RREQ_GRAT_RREP/n");
#endif
// TODO: send grat RREP to dst if G flag set in RREQ using rq->rq_src_seqno, rq->rq_hop_counT
// DONE: Included gratuitous replies to be sent as per IETF aodv draft specification. As of now, G flag has not been dynamically used and is always set or reset in aodv-packet.h --- Anant Utgikar, 09/16/02.
Packet::free(p);
}
/*
* Can't reply. So forward the Route Request
*/
else {
//Start Blackhole Code
if(blackhole == 1) //是黑洞攻击节点
{
//printf("%d can't replay, but %d is a attacker, so i will replay the RREP packets/n", index, index);
sendReply(rq->rq_src, // IP Destination
1, // Hop Count
rq->rq_dst, // Dest IP Address
4294967295, // Highest Dest Sequence Num that is largest 32-bit integers from -2147483647 to +2147483647
rq->rq_src,
//rt->rt_seqno + 10,
MY_ROUTE_TIMEOUT, // Lifetime
rq->rq_timestamp); // timestamp
Packet::free(p);
}//End Blackhole Code
else
{
ih->saddr() = index;
ih->daddr() = IP_BROADCAST;
rq->rq_hop_count += 1;
// Maximum sequence number seen en route
if (rt) rq->rq_dst_seqno = max(rt->rt_seqno, rq->rq_dst_seqno);
forward((aodv_rt_entry*) 0, p, DELA

这里面的sendReply我是修改过了的，就是添加一个字段。这个和实现黑洞攻击没有关系。可以忽略！

然后实现所有的黑洞攻击节点在接收到数据包时（自己不是目的节点），把所有接收到的数据包直接丢掉

在AODV::rt_resolve(Packet *p) 函数中添加：

[cpp] view plaincopy

//if (rt->rt_flags == RTF_UP){
if ((rt->rt_flags == RTF_UP) &&
//Start Watchdog Code
(blackhole != 1)) {
//End Watchdog Code
assert(rt->rt_hops != INFINITY2);
forward(rt, p, NO_DELAY);
// printf("%f forward this packet by not need the REQUEST, dst = %d/n and next_hop = %d/n", Scheduler::instance().clock(),ih->daddr(), rt->rt_nexthop);
}
//Start Watchdog Code
else if(blackhole == 1 && ih->daddr() != index){ //黑洞节点并且我不是目的节点
if(blackholed == 0 && packets_dropped >= PACKETS_TO_CONSIDER_AN_ATTACK){
blackholed=1;
printAttackMessage(p);
}
packets_dropped++;
drop(p, DROP_IFQ_FILTER);
return;
}
//End Watchdog Code

3.最后我们还需要在tcl/lib/ns-mobilenode.tcl中添加

#Blackhole
Node/MobileNode instproc set_Blackhole {} {$self instvar ragent_puts "Installing new blackhole...................."return $ragent_
}

4.这样我们可以直接在tcl脚本中使用黑洞攻击节点了：

set n3 [$ns node]
$n3 set X_ 372
$n3 set Y_ 400
$n3 set Z_ 0.0
$ns initial_node_pos $n3 20
$ns at 0.01 "[$n3 set ragent_] blackhole"
$ns at 0.01 "$n3 label /"blackhole node/" "

这里就是把节点3定义为一个黑洞攻击节点。

注：在协议中添加攻击行为还可以使用另外一种方法进行添加，就是像创建一种新的协议过程一样，比如说创建一种叫做blackholeAODV

整个协议的创建过程跟很多树上描述的创建一个新的MyPing协议过程一样。这里面的blackholeAODV协议创建过程按照AODV协议创建过程，然后修改AODV协议，使得这个协议能够实现黑洞攻击。最后在tcl脚本中使用是，和使用AODV协议配置一样。比如说你协议的定义的TCL为blackholeAODV,则可以这样子调用：

[c-sharp] view plaincopy

set val(brp) blackholeAODV ;# blackhole attack in AODV
$ns node-config -adhocRouting $val(brp)
set n3 [$ns node]
$n3 set X_ 372
$n3 set Y_ 400
$n3 set Z_ 0.0
$ns initial_node_pos $n3 20

这样同样可以实现上面的黑洞攻击的功能。

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