[发明专利]一种无线网络信任评估模型的设计方法

权利要求书

1.一种无线网络信任评估模型的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：首先，获取评估节点对被评估节点的直接信任值，并且跟随着被评估节点的行为改变而改变；

步骤2：其次，在邻居节点间获取间接信任值，被选中的节点会将自身对被评估节点的直接信任值发送给评估节点，这个值便作为间接信任值来使用；

步骤3：最终，将获得的直接、间接信任值依据D-S规则进行合成，从而获得被评估节点的综合信任值。

2.根据权利要求1所述的一种无线网络信任评估模型的设计方法，其特征在于：

以DT(Direct Trust)代表所述的直接信任值，在此，假定节点i对节点j来进行信任评估，就用DT_i，j来表述节i对节点j的直接信任值，DT_i,j＝(n_i,j({S}),n_i,j({-S},n_i,j({S,-S})))；将DT_i,j的计算分为两步骤：初始化阶段和更新阶段，信任证据是DT_i,j进行计算的依据，节点i对节点j的行为体现在对数据包进行转发的完整性以及转发等方面的统计上：设好的节点行为数目为β，不好的节点行为数目为γ，不确定的节点数目为δ，这里说的“不确定”意思是不能判定被评估节点的行为的好与坏，这个是由于节点的资源存在限制和主观模糊性而造成的现象；

1)初始化：

假设在t＝t₀时刻，来让节点i对节点j进行直接信任值的初始化，在这个时刻，节点i还没有对节点j实施观察，所以这时信任证据是空的，也就是说：β₀＝0,γ₀＝0,δ₀＝0；此时，节点i完全无法确定节点j可信与否，这时的不确定的程度最大，那么，DT_i,j的初始值为其中，β代表好的节点行为数目，γ为不好的节点行为数目，δ为不确定的节点数目，S和-S分别代表信任和不信任，n为可信度；

2)更新：

在DT_i,j完成初始化以后，节点i对DT_i,j进行更新，更新的周期为τ，这里的τ为固定的时间段，假设在时间段t_n至t_n+1内，t_n＝t₀+nτ,n≥0,节点i会依据网络协作经过的信道对节点j进行监听，统计节点j在这个周期内的表现，从而作为近期的信任证据：Δβ,Δγ,Δδ；

在t_n+1时刻，节点利用近期的信任证据Δβ,Δγ,Δδ对t_n时的历史信任证据β_n,γ_n和δ_n进行更新，得到t_n+1时刻的信任证据β_n+1,γ_n+1和δ_n+1,如下(1)式所示；

其中，w_new是更新后的证据权重，更新的过程中，节点i会动态性的选取w_new的大小，如下式(2)所示；

其中，0<w_l<0.5<w_h<1，w_h用来表示恶意行为的严厉惩罚，w_l用来杜绝恶意节点为了增加自身的信任值，进行伪装和欺骗；

如下式(3)所示，节点i通过公式(1)得到β_n+1,γ_n+1和δ_n+1，来得到各个命题的基本置信度，获得t_n+1时，i节点对j节点的直接信任值

3.根据权利要求1所述的一种无线网络信任评估模型的设计方法，其特征在于：所述的间接信任值的计算按如下方式进行：

1)节点i在考虑是否与节点j合作时，节点i会不会选择节点j成为其下一跳的节点；

2)节点i会向别的节点询问节点j的间接信任值；

3)进一步计算信任的综合值；

4)把得到的综合的信任值作为能不能和其合作的根据。

4.根据权利要求1所述的一种无线网络信任评估模型的设计方法，其特征在于：所述的综合信任值的计算按如下方式进行：

将直接、间接信任值都叫做分信任值，修正步骤分为如下列几步：

a.分信任值间的距离计算：

假设节点i收到关于节点j的q个间接信任值，将q个节点分别记为m₁,m₂,m₃,...m_q，得到的间接信任值分别表示为：

分别作为第1，2,…,q个分信任值，由于需要考虑到节点i自己会不会是已经受损节点，所以要注意直接信任值DT_i,j是否正确；为了便于进行问题的分析，将直接信任值DT_i,j重新定义为DT_i,j＝(n_q+1,j({S}),n_q+1,j({-S},n_q+1,j({S,-S})),将其做为第q+1个分信任值；

基于证据距离度量法，利用节点i便得出这q+1个分信任值两者之间的间距d_u,v(u,v＝1,2,…,q+1)，第u个分信任值和第v个分信任值之间的冲突程度通过d_u,v的值来表示，如公式(4)所示，

和用来分别表示第u个和第v个分信任值向量，和则分别表示其相对应的模，[n_u,j,n_v,j]为其内积；

b.分信任值的相似度的计算

利用公式(5)来计算任两个分信任值之间的相似程度S_u,v，而这个相似程度也称就相互支持程度，

S_u,v＝1-d_u,v (5)

下面也将其相似程度用矩阵的形式进行表示，该矩阵称为相似度矩阵S，如公式(6)所示，

c.分信任值的相对权重计算

如果一个分信任值与别的分信任值的相似的程度越大，那么对它的支持度也越高，它的相对的权重也越大；这就是确定权重的规则，也就意味着分信任值的相对权重与它得到的支持的综合程度成正比，设第u个分信任值的综合支持度为SUP_u,其算术公式如公式(7)所示：

用R_u来表示第u个分信任值的相对权重，那么有：

依据D-S组合规则，节点i将修正后的直接、间接信任值合成，从而获得对j节点的综合信任值CT_i,j,

信息分类按如下方式进行：

在对信任值综合后，节点i利用CT_i,j对节点j分类，

如果信任及不信任的可信度差值大于设定阈值θ₁且中间值小于ε则节点j是可信的；如果信任及不信任的可信度差值小于设定阈值θ₂且中间值小于ε，则节点j是不可信的，否则不能确定节点j可信与否。