[發明專利]一種無線Mesh網絡節點的信任值計算方法

有效

• 申請號: 201410114631.6
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN104038928B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 宋曉宇;邱澤陽;王玉鑫;任利寧
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: H04W12/00
• 分類號: H04W12/00;H04W88/18;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于計算機信息安全技術領域，尤其涉及一種無線Mesh網絡節點的信任值計算方法。

背景技術

目前針對無線網絡安全的措施主要有基于密碼學的安全措施和基于信任模型的安全保障機制。密碼學技術能較好地防御各種外部攻擊，卻無法有效地抵御網絡內部惡意節點的攻擊；基于信任值構建的信任模型研究如何在異構不確定的網絡環境下，根據網絡節點交互過程所呈現的各種主客觀證據，動態評估其它節點的可信程度，并據此作出有利于上層應用的決策。信任模型參與節點的路由選擇及數據轉發，能及時發現網絡中其他節點的異常行為，有效地增強網絡的安全性和魯棒性。

目前學術界已經提出來了一些信任值的計算方法，但是存在信任值無法客觀準確地描述節點的可信度、計算復雜度及通信代價高等不足，而無法適用于無線Mesh網絡。

發明內容

本發明提供了一種無線Mesh網絡節點的信任值計算方法，旨在解決目前提出的信任值的計算方法，存在信任值無法客觀準確地描述節點的可信度、計算復雜度及通信代價高等不足，無法適用于無線Mesh網絡的問題。

本發明的目的在于提供一種無線Mesh網絡節點的信任值計算方法，該無線Mesh網絡節點的信任值計算方法包括以下步驟：

步驟一，采集節點間不同時間片的交互次數，根據得到的數據建立時間序列，通過三次指數平滑法來預測節點間下一個時間片的交互次數，將交互次數預測值與實際值的相對誤差作為節點的直接信任值；

步驟二，采用多路徑信任推薦方式而得到的計算式計算間接信任值；

步驟三，由直接信任值和間接信任值整合計算得出綜合信任值。

進一步，在步驟一中，直接信任值的具體計算步驟為：

采集網絡觀測節點i與節點j之間的n個時間片的交互次數：

選取一定時間間隔t作為一個觀測時間片，以觀測節點i和被測節點j在1個時間片內的交互次數作為觀測指標，真實交互次數，記作y_t，依次記錄n個時間片的y_n，并將其保存在節點i的通信記錄表中；

預測第n+1個時間片的交互次數：

根據采集到的n個時間片的交互次數建立時間序列，采用三次指數平滑法預測下一個時間片n+1內節點i和j之間的交互次數，預測交互次數，記作計算公式如下：

預測系數a_n、b_n、c_n的取值可由如下公式計算得到：

其中：分別是一次、二次、三次指數平滑數，由如下公式計算得到：

是三次指數平滑法的初始值，其取值為

α是平滑系數(0<α<1)，體現信任的時間衰減特性，即離預測值越近的時間片的y_t權重越大，離預測值越遠的時間片的y_t權重越小；一般地，如果數據波動較大，且長期趨勢變化幅度較大，呈現明顯迅速的上升或下降趨勢時α應取較大值(0.6～0.8)，可以增加近期數據對預測結果的影響；當數據有波動，但長期趨勢變化不大時，α可在0.1～0.4之間取值；如果數據波動平穩，α應取較小值(0.05～0.20)；

計算直接信任值：

節點j的直接信任值TD_ij為預測交互次數和真實交互次數y_n+1的相對誤差，

在步驟二中，采用多路徑信任推薦方式而得到的計算式計算間接信任值的具體計算步驟為：

收集可信節點對節點j的直接信任值：

節點i向所有滿足TD_ik≤φ的可信關聯節點詢問其對節點j的直接信任值，其中φ為推薦節點的可信度閾值，根據可信度的要求精度，φ的取值范圍為0～0.4；

計算間接信任值：

綜合計算所收集到的信任值，得到節點j的間接信任值TR_ij，

其中，Set(i)為觀測節點i的關聯節點中與j節點有過交互且其直接信任值滿足TD_ik≤φ的節點集合；

在步驟三中，由直接信任值和間接信任值整合計算得出綜合信任值的具體計算步驟為：