[发明专利]一种基于非合作博弈的WSN攻防博弈方法

权利要求书

1.一种基于非合作博弈的WSN攻防博弈方法，其特征在于，包括：

S1，构建WSN的恶意程序传播模型；判断恶意程序传播模型的参与方；

S2，根据恶意程序传播模型的参与方相互之间的函数关系，列出函数收益表；

S3，根据函数收益表构建模型下各参与方的收益函数；并对收益函数进行混合纳什均衡策略求解，得到恶意程序传播模型的攻防博弈的混合纳什均衡策略解；

参与方分为SIR三方、SI双方、SR双方和IR双方，S为易感节点；I为恶意节点；R为免疫节点；

若恶意程序传播模型的参与方为SIR三方，则收益函数为：

E_uS(SIR)＝x*(y*z*(a-e_S)+y*(1-z)*(a-e_S)+(1-y)*z*(-c-e_S)+(1-y)*(1-z)*(-e_S))+(1-x)*y*(1-z)*(-b)

E_uI(SIR)＝y*(x*z*(-a-c-e_I)+x*(1-z)*(-a-e_I)+(1-x)*z*(-e_I)+(1-x)*(1-z)*(b-e_I))+(1-y)*(x*z*(-c-e_I)+x*(1-z)*(-e_I)+(1-x)*z*(-c-e_I)+(1-x)*(1-z)*(-e_I))

E_uR(SIR)＝z*(x*y*(2*c-e_R)+x*(1-y)*(2*c-e_R)+(1-x)*y*(c-e_R)+(1-x)*(1-y)*(c-e_R))

在SIR三方攻防博弈时，易知三方攻防博弈最终结果E_uR(SIR)为最大值，即当z＝1时，E_uR(SIR)达到最大，则有：

E_uS(SIR)＝x*(y*(a-e_S)+(c+e_S)*(y-1))

E_uI(SIR)＝c*y-e_I-c-a*x*y-c*x*y

E_uR(SIR)＝c-e_R+c*x；

对收益函数进行混合纳什均衡策略求解的步骤包括：

令有：

有方程组：

方程组的解为：其中，c＞e_S，即为恶意程序传播模型的攻防博弈的混合纳什均衡策略解；

其中，E_uS(SIR)、E_uI(SIR)、E_uR(SIR)分别为易感节点、恶意节点、免疫节点的收益函数；a为易感节点检测到恶意程序的收益，恶意节点攻击被识别的损失，b为恶意节点攻击易感节点成功的收益，易感节点被恶意程序感染的损失；c为免疫节点将恶意节点转化为易感节点的收益，恶意节点被免疫节点转化为易感节点的损失，免疫节点将易感节点转化为免疫节点的收益，易感节点被免疫节点转化为免疫节点的损失；e_s为易感节点检测恶意程序的能量代价，e_I为恶意节点发送普通信息或恶意程序的能量代价,e_R为免疫节点发送普通信息或免疫恢复程序的能量代价,x为易感节点检测恶意程序的概率,y为恶意节点攻击的概率,z为恶意节点被免疫节点转化为易感节点的概率，易感节点被免疫节点转化为免疫节点的概率。