[发明专利]一种建立无线传感器网络信任模型的方法

说明书

本发明公开了一种建立无线传感器网络信任模型的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)抽象出交互因素；(2)抽象出私有因素；(3)构造基于上述交互因素的交互信任模型和基于上述私有因素的私有信任模型。应用该信任模型，能判别络中的故障节点，事件节点和正常节点。进而指导决策，减少故障节点对数据采集的影响，并为稳定、有效、精确地进行数据传输提供信任路由参考。

技术领域

本发明涉及一种方法，具体涉及一种建立无线传感器网络信任模型的方法。

背景技术

无线传感器网络(WSN)通常由数千台微型嵌入式计算机组成，这些计算机配备了特定类型的传感器，可以从周围环境中感知信息。使用安全的多跳路由协议，将收集到的信息从一个传感器中继到另一个传感器，直到数据到达所需的目标节点。无线传感器网络技术在工业、环境、地震、建筑、交通、军事、交通管制、农业等领域得到了广泛的应用。但是，无线传感器网络很容易受到各种类型的外部和内部攻击，密码解决方案可以成功抵御外部攻击，但在内部恶意攻击下可能会失败。

近年来，基于不同背景下的无线传感器网络信任研究得到了广泛的应用，这些模型通常根据节点行为定义的信任因子，计算每个邻居节点上的直接信任值，以检测恶意攻击。同时，通过条件传递性得到来自公共邻居节点的推荐信任值，并通过修正的D-S证据理论得到每个推荐的权重。这些模型考虑了接包率、成功发包率、包转发率、数据一致性和安全等级等因素，但均未考虑因素之间的关系，因此对信任的度量还不够精确，以致失信检测率不高。

因此，迫切需要一种新型的建立无线传感器网络信任模型的方法。

发明内容

本发明为了解决上述问题，从而提供了一种建立无线传感器网络信任模型的方法，该信任模型通过量化无线传感器网络节点的特性和行为，度量节点的信任值，并且以信任值为依据，判别网络中的故障节点、事件节点和正常节点，以减少故障节点对数据采集的影响，并为相关应用(如路由选择)提供信任度支持。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种建立无线传感器网络信任模型的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)抽象出交互因素；

(2)抽象出私有因素；

(3)构造基于上述交互因素的交互信任模型和基于上述私有因素的私有信任模型。

在本发明的一优选实施方式中，所述交互因素包括交互通信有效性、交互数据相似性和交互时钟一致性。在本发明的一优选实施方式中，所述私有因素包括某段时间Δt内节点感知数据的稳定性和节点的剩余能量。

本发明提供了一种建立无线传感器网络信任模型的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)构造交互通信因子

交互因素中的通信定义为：Δt时间内连续有效通信率，即

其中，s_i，k(Δt)为节点i与j之间在Δt的通信成功次数，f_i，j(Δt)为节点i与j之间在时间Δt的通信失败次数，当所述失败次数大于所述成功次数时，认为这两个节点i与j是不信任的；

(2)构造交互数据因子

交互因素中的数据定义为：Δt时间内连续数据相似率，即其中

其中，c_i，j(Δt)是节点i与j在Δt时间内数据相似的次数，d_i，j(Δt)是数据不相似的次数。x_i是节点i的感知数据；

(3)构造交互时间因子

交互因素中的时间定义为：Δt时间内连续时钟同步率，即：