[发明专利]一种基于社会信任的物联网安全路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于社会信任的物联网安全路由方法。

背景技术

近年来随着移动终端技术、宽带无线接入技术的广泛应用，移动智能终端已成为物联网的重要节点。纵观各种物联网应用，无论是即将或已经推向市场的，还是未来潜在的应用，大多数是以移动终端为载体，或增加其近场通信、物体识别功能，或实现其远程控制功能，抑或实现智能数据处理功能。毫无疑问，移动终端不断普及，功能日益增多，将极大地丰富物联网的应用领域。

在基于移动终端的物联网应用中，GPS及近场通信功能的普及，使得移动终端通过自组网互相提供服务成为可能。例如移动智能终端组成的校园兴趣网络，通过创建兴趣团体进行信息共享。然而，自发形成的网络缺乏可信管理的机构，更容易受到安全和隐私的攻击。因此，在没有可信第三方的基础上，网络中的节点如何自发地相互监督，建立信任关系，从而进行安全的路由转发，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对以上问题，提供一种基于社会信任的物联网安全路由方法，其能保证物联网中数据路由的安全性。

本发明的技术方案是：一种基于社会信任的物联网安全路由方法，包括如下步骤：

步骤一：社会信任初始化：通过节点社会属性相似性计算，初始化社会信任值；

步骤二：路由过程中节点社会信任的生成：通过计算直接社会信任值、间接社会信任值，从而生成最终的节点综合社会信任值；

步骤三：路由节点选择:根据节点的综合社会信任值，决定是否将该节点作为下一跳路由的中继节点；

步骤四：节点社会信任的更新:在设定的社会信任更新周期到来时，根据历史记录重新计算节点的社会信任值，从而更新社会信任值。

所述社会信任初始化具体包括以下分步骤：

A、节点根据自身定义的属性作为项目，建立评分矩阵；

B、根据建立的评分矩阵，使用Pearson相似度计算方法计算属性间的相似性，形成相似属性集合；

C、根据相似属性集合，计算出节点间的相似性；

D、使用节点间的相似性，作为节点的初始社会信任值，网络进行社会信用初始化。

R(m，n)为评分矩阵，表示m个节点的n个属性的评分矩阵；计算属性间的相似性时，采用如下公式：

其中，sim(i,j)为属性i和属性j的相似性，R_i,j为评分矩阵中第i行第j列元素，表示第i个节点对第j个属性的评分，U_i,j为对属性i和属性j都进行评分的用户，为属性i的平均值；

计算节点间的相似性时，采用如下公式：

其中，sim(u,i)为节点u和节点i的相似性，I_ui为节点u和节点i进行评分的属性集合。

所述路由过程中节点社会信任的生成包括以下分步骤：

A、根据节点间历史交互的成功次数和失败次数，计算节点的直接社会信任值；

B、根据邻居节点在指定收集时间范围内所收集到的邻居节点的社会信任值，计算节点的间接社会信任值；

C、根据节点的直接社会信任值和间接社会信任值，计算节点的综合社会信任值。

计算节点的直接社会信任值时，采用如下公式：

其中，DT(i,j)表示节点i对节点j的直接社会信任值，S_ij和F_ij分别表示节点间历史交互的成功次数和失败次数。

计算节点的间接社会信任值时，采用如下公式：

其中，IDT(i,j)表示节点i对节点j的间接社会信任值，n为邻居节点的指定收集时间(T_collect)内收集到的社会信任值个数，θ_k为信任合成时间接信任权重。

计算节点的综合社会信任值时，采用如下公式：

T(i,j)＝θDT(i,j)+IDT(i,j)，其中，T(i,j)表示节点i对节点j的综合社会信任值,θ为信任合成时直接信任权重。

所述路由节点选择和节点社会信任更新包括：

A、当节点i和节点j相遇时，节点i发出路由转发请求；

B、节点i检查自身携带的社会档案表，查询节点j的社会信任值；

C、当节点j的社会信任值大于预先设定的可信度阈值时，节点i向节点j提出交互请求，继续后续步骤；当节点j的社会信任值小于或等于预先设置的可信度阈值δ时，则将社会档案表中节点j失败次数加1，路由转发终止；