[发明专利]一种抗节点自私行为的合作增强方法

摘要

一种抗节点自私行为的合作增强方法，该方法有四大步骤。步骤一：声誉初值设定；步骤二：邻居检测和声誉评价；步骤三：对自私节点的反应机制；步骤四：自私节点的激励机制。本发明是一种无中心化的声誉值管理，它直接通过邻居检测，尽可能多的利用邻居之间的信息来建立节点的声誉值和可靠的节点声誉评价机制，并采用了激励机制来鼓励自私节点通过合作获得其他节点的信任。它通过建立可靠的声誉评价机制和激励机制来保证网络的公平性，因此，本发明在网络安全的技术领域特别在无线自组织网络应用领域里具有广泛的实用价值和广阔的应用前景。

主权项

1.一种抗节点自私行为的合作增强方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤1：声誉初值设定；用来确定新加入节点的邻居节点对其声誉的初始值，rating_i，j＝0；rating_i，j  是节点i对节点j的声誉值，初始值为0，最大值为40，最小值为-40；步骤2：邻居检测和声誉评价；用来监视网络中每个节点行为并检测来自不良节点的攻击，根据邻居检测得到的声誉值和节点转发计数即自己为其他节点转发包的计数和其他节点为自己转发包的计数以及其它节点在本节点的存款值做出判定；所用符号如下所示：myForwardingCount_i，j    节点i为邻居节点j转发包的计数，初始值为0theirForwardingCount_i，j    其邻居节点j为节点i转发包的计数，初始值为0amount_i，j    其邻居节点j在节点i的存款值，初始值为200，最小值为0，最大值为1000faultylist_i    节点i认为的自私节点集合ts_packetout    发送数据包存在节点缓存的过期时限ts_second    节点放入到自私节点列表中的时限fs_rating    节点声誉的门限值其中，rating_i，j，myForwardingCount_i，j，theirForwardingCount_i，j，amount_i，j具体计算如下：(1)源节点A发送数据包，选择路由A→B→C→…→D，源节点A对发送的数据包进行缓存，然后转发给节点B，若源节点A检测到邻居节点B成功转发，节点A进行如下计算：amount_A，B＝amount_A，B+1theirForwardingCount_A，B＝theirForwardingCount_A，B+1ratingA,B=ratingA,B+1,ratingA,B<4040,ratingA,B=40]]>节点B计算：amountB,A=amountB,A-1,0<amountB,A<10001000,amountB,A=10000,amountB,A=0]]>myForwardingCount_B，A＝myForwardingCount_B，A+1若转发失败，节点A计算：If myForwardingCount_A，B＞theirForwardingCount_A，B                          rating_A，B＝rating_A，B-2节点B不参与此次计算；(2)继续上一步，节点B将节点A发送的数据包进行缓存，然后转发给节点C，若节点B检测节点C成功转发，节点B计算：rating_B，C＝rating_B，C+1amount_B，C＝amount_B，C+1theirForwardingCount_B，C＝theirForwardingCount_B，C+1节点C即非源节点的下一跳节点不向上一跳节点索取存款，即节点C的amount_C，B值不变；若转发失败，节点B计算：If myForwardingCount_B，C＞theirForwardingCount_B，C                         rating_B，C＝rating_B，C-2节点C不参与此次计算；步骤3：对自私节点的反应机制；根据声誉评价确定节点的可信度；(1)当节点A的邻居节点B的声誉值低于门限值fs_rating＝-40时，则节点A认为节点B是自私节点，并将节点B加入到节点A的faultylist_A中，这样节点A在发送RREQ即路由请求包时，将节点A的faultylist_A加入到RREQ包中的集合FaultyListAll，然后广播RREQ，收到RREQ的中间节点i将它的集合faultylist_i附加到集合FaultyListAll中，FaultyListAll＝faultylist_A ∪faultylist_i并且计算：若为空集，则继续广播；若不为空集，则将这个RREQ丢弃；当返回RREP即路由答复包到源节点时，源节点A再做如下计算：如果为空集，则节点A选择这条RREP中的路由；若不为空集，则节点A丢弃这条路由，并重新发送路由请求；符号含义如下：自私节点的集合∪数学运算中集合的并集∩数学运算中集合的交集(2)经过步骤3(1)，恶意节点已经在其邻居节点的faultylist中，邻居节点不为在其faultylist中的节点转发任何数据包和路由请求包；经过步骤3就可以使得源节点所选择的路由避开自私节点，并且自私节点的邻节点也不为其转发数据包，最终达到了将自私节点隔离在网络之外；步骤4：自私节点的激励机制；在节点A开始即t＝0加入到其邻居节点B的自私节点集合faultylist_B的时间t达到ts_second门限值时，将节点A释放出来，rating_B，A初始值是-30，自私节点应能通过合作增加邻居对自己的声誉值，并且重新加入到ad hoc网络中。