[发明专利]一种无线Mesh网络节点的信任值计算方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机信息安全技术领域，尤其涉及一种无线Mesh网络节点的信任值计算方法。

背景技术

目前针对无线网络安全的措施主要有基于密码学的安全措施和基于信任模型的安全保障机制。密码学技术能较好地防御各种外部攻击，却无法有效地抵御网络内部恶意节点的攻击；基于信任值构建的信任模型研究如何在异构不确定的网络环境下，根据网络节点交互过程所呈现的各种主客观证据，动态评估其它节点的可信程度，并据此作出有利于上层应用的决策。信任模型参与节点的路由选择及数据转发，能及时发现网络中其他节点的异常行为，有效地增强网络的安全性和鲁棒性。

目前学术界已经提出来了一些信任值的计算方法，但是存在信任值无法客观准确地描述节点的可信度、计算复杂度及通信代价高等不足，而无法适用于无线Mesh网络。

发明内容

本发明提供了一种无线Mesh网络节点的信任值计算方法，旨在解决目前提出的信任值的计算方法，存在信任值无法客观准确地描述节点的可信度、计算复杂度及通信代价高等不足，无法适用于无线Mesh网络的问题。

本发明的目的在于提供一种无线Mesh网络节点的信任值计算方法，该无线Mesh网络节点的信任值计算方法包括以下步骤：

步骤一，采集节点间不同时间片的交互次数，根据得到的数据建立时间序列，通过三次指数平滑法来预测节点间下一个时间片的交互次数，将交互次数预测值与实际值的相对误差作为节点的直接信任值；

步骤二，采用多路径信任推荐方式而得到的计算式计算间接信任值；

步骤三，由直接信任值和间接信任值整合计算得出综合信任值。

进一步，在步骤一中，直接信任值的具体计算步骤为：

采集网络观测节点i与节点j之间的n个时间片的交互次数：

选取一定时间间隔t作为一个观测时间片，以观测节点i和被测节点j在1个时间片内的交互次数作为观测指标，真实交互次数，记作y_t，依次记录n个时间片的y_n，并将其保存在节点i的通信记录表中；

预测第n+1个时间片的交互次数：

根据采集到的n个时间片的交互次数建立时间序列，采用三次指数平滑法预测下一个时间片n+1内节点i和j之间的交互次数，预测交互次数，记作计算公式如下：

预测系数a_n、b_n、c_n的取值可由如下公式计算得到：

其中：分别是一次、二次、三次指数平滑数，由如下公式计算得到：

是三次指数平滑法的初始值，其取值为

α是平滑系数(0<α<1)，体现信任的时间衰减特性，即离预测值越近的时间片的y_t权重越大，离预测值越远的时间片的y_t权重越小；一般地，如果数据波动较大，且长期趋势变化幅度较大，呈现明显迅速的上升或下降趋势时α应取较大值(0.6～0.8)，可以增加近期数据对预测结果的影响；当数据有波动，但长期趋势变化不大时，α可在0.1～0.4之间取值；如果数据波动平稳，α应取较小值(0.05～0.20)；

计算直接信任值：

节点j的直接信任值TD_ij为预测交互次数和真实交互次数y_n+1的相对误差，

在步骤二中，采用多路径信任推荐方式而得到的计算式计算间接信任值的具体计算步骤为：

收集可信节点对节点j的直接信任值：

节点i向所有满足TD_ik≤φ的可信关联节点询问其对节点j的直接信任值，其中φ为推荐节点的可信度阈值，根据可信度的要求精度，φ的取值范围为0～0.4；

计算间接信任值：

综合计算所收集到的信任值，得到节点j的间接信任值TR_ij，

其中，Set(i)为观测节点i的关联节点中与j节点有过交互且其直接信任值满足TD_ik≤φ的节点集合；

在步骤三中，由直接信任值和间接信任值整合计算得出综合信任值的具体计算步骤为：