[发明专利]一种分布式电力监控系统网络分簇路由虫洞攻击识别方法

说明书

本发明公开了一种分布式电力监控系统网络分簇路由虫洞攻击识别方法，包括簇头节点与簇头节点虫洞攻击识别方法、簇内节点与簇内节点虫洞攻击识别方法、簇头节点与簇内节点虫洞攻击识别方法。本发明的方法能够保证分布式电力监控系统网络安全可靠的基于节点密度的分布式电力监控系统网络分簇路由虫洞攻击识别方法。

技术领域

本发明涉及网络信息安全技术领域，具体涉及一种基于节点密度的分布式电力监控系统网络分簇路由虫洞攻击识别方法。

背景技术

目前，虫洞攻击是分布式电力监控系统网络常见路由攻击之一，可降低网络中各数据的可信度，改变网络的拓扑结构。在分布式电力监控系统网络分簇路由协议中，簇内节点负责收集数据并发送给簇头节点，簇头节点负责管理控制簇内成员节点，进行数据融合以及簇间转发等工作。如果网络存在虫洞攻击节点，将导致受攻击簇内信息混乱，致使网络发生错误。采用虫洞攻击识别方法判别是否存在虫洞攻击节点是保障网络信息安全传输的关键因素之一。

传统的虫洞攻击识别方法为了对各节点进行准确判别，有效识别攻击节点，均采用布置锚节点，获取两通信节点间跳数，计算平均每跳距离并与节点最大通信半径进行比较，将超出最大通信半径的节点判别为虫洞攻击节点。

目前虫洞攻击识别存在以下主要问题：

在虫洞攻击识别过程中，需要布置大量锚节点，这会带来过多的设备开销，影响整个网络的成本。

在虫洞攻击识别过程中，需要设置严格的时钟同步，这会增加节点信息传输的能量消耗，影响网络的存活时间。

在虫洞攻击识别过程中，没有考虑到簇内节点及簇头节点的作用各不相同，是否适应分簇路由协议的结构特征。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种分布式电力监控系统网络分簇路由虫洞攻击识别方法，针对虫洞攻击识别方法的考虑要素不完整问题、能量消耗与经济成本不合理问题，提出科学合理，能够保证分布式电力监控系统网络安全可靠的基于节点密度的分布式电力监控系统网络分簇路由虫洞攻击识别方法。

本发明采用的技术方案是：一种分布式电力监控系统网络分簇路由虫洞攻击识别方法，包括簇头节点与簇头节点虫洞攻击识别方法、 簇内节点与簇内节点虫洞攻击识别方法及簇头节点与簇内节点虫洞攻击识别方法；假设网络中节点大致为均匀分布，个节点部署在以边长为的正方形区域内，网络单位面积节点密度表示为：

（1）。

进一步地，所述簇头节点与簇头节点虫洞攻击识别方法包括：当两簇头节点均为虫洞攻击节点时，理想状态下单位面积节点密度至少为，但是在实际的节点布置过程中，考虑到节点分布的不均匀性以及虫洞攻击节点可能分布在地理位置边缘等情况，引入一个虫洞节点判定系数，当节点判定实际单位面积节点密度大于阈值时，便会将自身判定为虫洞攻击节点，阈值的计算公式为：

（2）

定义网络中各簇为，各簇头节点为，各簇内节点为，若网络中簇头节点和簇头节点为虫洞攻击节点时，各簇内节点向簇头节点传输信息时会通过簇头节点与簇头节点形成的虫洞链路向簇头节点传输信息；同理，各簇内节点向簇头节点传输信息时会通过该虫洞链路向簇头节点传输信息，这样会导致簇头节点与簇头节点均能接收来自两个簇的信息；对簇头节点与簇头节点分别进行单位面积节点密度计算，与阈值进行比较，若，则可以判断出网络受到了虫洞攻击，且簇头节点与簇头节点均为虫洞攻击节点。