在过去的几十年中,TCP/IP网络一直是网络的核心体系结构。然而,日益增长的移动性以及人们对内容分发的要求暴露了TCP/IP网络的局限性。为了满足网络的新需求,以命名数据网络(Named Data Networking,NDN)为代表的信息中心网络结构被提出来并受到了广泛的关注。NDN虽然满足了人们对内容获取的需要,但也存在着亟待解决的安全问题,主要包括缓存污染、缓存中毒和兴趣洪泛三种类型的攻击。这些攻击会大大降低网络的性能,故本文研究NDN中的安全防御机制。本文主要研究工作如下:1.针对层次型NDN提出了一种安全防御机制。该机制包含基于令牌桶的路由器监视策略、基于共识的层次信任管理和基于流行度的概率缓存策略三个部分。在基于令牌桶的监视策略中,边缘路由器分别监视和评估每个内容请求者和内容提供者,并相应地为其分配,奖励和惩罚令牌,以控制其数据请求和数据提供活动。在基于共识的层次信任管理中,每个核心路由器都使用令牌桶策略管理其直接连接的边缘路由器,同时通过周期地发送共识公告使核心路由器之间相互信任。基于流行度的概率缓存采取概率缓存和SLRU替换算法结合的缓存算法,其中缓存概率根据接收到的内容的流行程度来计算,以进一步缓解攻击并减少缓存和数据验证开销。2.针对平面型NDN提出了一种基于IOTA思想的安全防御机制。该机制将NDN中的一次内容请求和内容提供过程处理为一笔交易并将其存在缠结结构中,每笔交易在加入缠结时需要验证前面的两笔交易。通过基于内容流行度的内容定价机制来限制内容请求者的发包数量,从而解决兴趣洪泛攻击和缓存污染攻击;通过行为惩罚机制对提供错误内容的提供者进行惩罚,且发生缓存中毒的交易不会被后续交易验证,从而缓解了缓存中毒攻击;3.本文使用NDN仿真工具ndnSIM对上述提出的两种防御机制进行验证,并选取了经典算法和基本算法进行对比。仿真结果表明:针对层次型NDN提出的安全防御机制比基于满意率回推的令牌算法和SLUR缓存算法有更好的防御效果,可以让用户获得更高的满意率和更低的请求时延,同时还提升了缓存命中率,降低了缓存开销;针对层次型NDN提出的安全防御机制虽然增加了请求时延,但可以大幅提高请求者的满意率。