[发明专利]一种DoS攻击下的无线传感器网络定位方法

权利要求书

1.一种DoS攻击下的无线传感器网络定位方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)、建立无线传感器网络分布式迭代定位模型；

(1.1)、设待定位的无线传感器网络由二维空间中的n个节点组成，每个节点代表一个无线传感器，无线传感器网络中的节点又分为锚节点集和非锚节点集其中，锚节点集由s个锚节点X_i组成，记为非锚节点集由n-s个非锚节点Y_j组成，记为

(1.2)、记录锚节点集中各锚节点的坐标，记为P_a＝[p₁,…,p_i,…,p_s]^T，其中，p_i为第i个锚节点X_i的坐标；

将非锚节点集中这些未知坐标的非锚节点的坐标表示为P_b＝[p_s+1,…,p_s+j,…,p_n]^T，p_s+j表示第j个非锚节点Y_j的坐标；

(1.3)、定义非锚节点j的相邻节点集其中，K_j由距离非锚节点j最近的3个节点d_j1,d_j2,d_j3构成；

(1.4)、假设非锚节点集中所有非锚节点都位于的锚节点的凸包内，则中所有非锚节点相对于其相邻节点集K_j的重心坐标写成矩阵-向量形式为：

其中，H为次随机矩阵，[F H]为行随机矩阵；I_s为单位矩阵；当相邻节点d_jk属于非锚节点j的三角剖分集时，[F H]_jk＝a_jk，当相邻节点d_jk不属于非锚节点j的三角剖分集时，[FH]_jk＝0；a_jk为非锚节点j相对于其相邻节点k的重心坐标；

(1.5)、非锚节点在每个迭代时刻与相邻节点集进行通信交流，则迭代时刻t+1基于上一迭代时刻t的分布式迭代定位模型描述为：

(2)、在DoS攻击场景下准确定位非锚节点的位置；

(2.1)、定义指标函数ε_t，当ε_t＝1时表示DOS攻击在时刻t处于活动状态，ε_t＝0时表示DoS攻击在时刻t处于休眠状态；

这样，非锚节点j受DoS攻击下的状态表示为：

其中，m为自然数，T为攻击周期，T_d∈(0,T)是攻击持续时间；

(2.2)、定义非锚节点j受DoS攻击的迭代时刻为

(2.3)、随机选择增益系数γ，设置初始非锚节点j的位置为

(2.4)、遍历非锚节点集对每一个非锚节点按照分布式迭代定位模型进行迭代，当非锚节点j在迭代过程中受到DoS攻击时，在每个迭代时刻t，基于保持策略的更新规则更新非锚节点j的位置；

如果迭代时刻那么非锚节点j的位置估计为：

其中，p_k为非锚节点j相邻节点d_jk的坐标；t^*表示上一个休眠期间的最后一个时间步长；

如果迭代时刻那么非锚节点j的位置估计为：

将公式(4)和(5)等价地转换为分布式迭代定位模型，得：

其中，F_h(t)和H_h(t)为时刻t时矩阵F和H，h＝0,1,2,...,T_d；

(2.5)、利用包含二元关系和子随机矩阵组合的混合算法对公式(6)进行迭代收敛求解，进而得到传感器网络中非锚节点集基于锚节点集表示的位置解为：

至此，无线传感器网络的非锚节点集中所有未知的无线传感器的位置定位完成。

2.根据权利要求1所述的一种DoS攻击下的无线传感器网络定位方法，其特征在于，所述时间步长t^*满足：