[發明專利]一種安全的ad-hoc網絡單路徑路由數據傳輸方法

有效

• 申請號: 201710017217.7
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106851630B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 付保杰;劉濤;王思陽
• 申請（專利權）人: 陜西尚品信息科技有限公司
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02;H04W24/08;H04W40/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種安全的ad-hoc網絡單路徑路由數據傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、構建一個網絡，對新加入節點及崩潰節點進行處理，保證網絡中節點穩定：

ad-hoc網絡中，每個訪問接入點AP都能與其他節點通過無線連接；網絡中所有節點均有其自己的路由表與密鑰表，所述路由表中包括了目的節點、鄰居節點、跳數，所述密鑰表包括了目的節點、密鑰；

在網絡中，各個節點將會周期性對其相鄰節點廣播自己的路由表，同時接收周圍相鄰節點廣播的路由表；

在構建網絡過程中，可能會出現新節點加入穩定網絡的情況與原有網絡中某一節點崩潰的情況；

若有一新節點加入已有穩定的網絡中，網絡中各節點周期性的對相鄰節點廣播自身的路由表，并接收周圍相鄰節點所廣播的路由表，并接收對方的路由表，新節點加入原網絡后，更新整個網絡各節點的路由表；

對于網絡中任一節點，其鄰居節點向該節點廣播路由表，若鄰居節點在一定時間內無法接收到由該節點廣播的路由表，則認為該節點為異常節點，其鄰居節點將該節點信息從路由表中移除；網絡中各個節點相互廣播自身路由表，并接收對方的路由表，從而更新整個網絡各個節點的路由表；

步驟二、通過計算節點信譽值，檢測網絡中是否存在惡意節點：

所述惡意節點指不能正常工作、有異常行為的節點，所述異常行為具體包括斷電、損壞、接收和廣播異常、數據加密方法與其他節點不一致等；對于任一節點，惡意節點可能是自己，也可能是自己的鄰居節點；

檢測網絡中是否存在惡意節點，按如下步驟進行：

(2-1)對于節點n_i進行評估，可得n_i的正常行為和異常行為結果分別為和鄰居節點j得到n_i的正常行為和異常行為結果分別為和那么所有K個鄰居節點對節點n_i的評價就是：

其中k為節點n_i的鄰居個數；

對于任一節點n_i或其鄰居節點，若其正常行為，則和值取數值1；對于任一節點n_i或其鄰居節點，若其異常行為，則和值取1；

(2-2)得到節點行為評估值根據Beta分布擬合的結果，得出節點n_i的信譽值

(2-3)信譽值節點實時更新信譽評估公式參數，以達到準確檢測惡意參數的目的；根據網絡不同，當信譽值小于一定門限時，判斷該節點為惡意節點，則將該節點以所述異常節點進行處理；

步驟三、發送端對數據進行分組、加密，并發送數據：

發送端發送數據個數為g，發送數據分成個分組，其中b代表數據流分組的數據個數；發送端發送的數據流，利用隨機密鑰，進行數據加密，具體按如下步驟進行：

(3-1)發送端節點隨機產生2b位隨機二進制數，數字中含有b個1與b個0作為密鑰，共產生與穩定網絡中節點數目相同大小的個數的隨機二進制數，各個節點間密鑰不一定相同；

(3-2)在數據流中順次選取2b個數據，將這2b個數據劃分為一對數據流分組：0組和1組，將前b個數據依照順序置于0組內，即d₁，d₂，d₃，d₄，……，d_b，將b+1至2b位數據依照順序置于1組內，即d_b+1，d_b+2，d_b+3，d_b+4，……，d_2b；

(3-3)不同目的節點分別對應不同的密鑰；若數據從發端節點到達目的節點，則由發端節點的密鑰表可得密鑰，密鑰的0或者1對應數據流分組0組或者1組，按照密鑰的位次，若密鑰某一位取0，則表示從0組中按順序取1位數據；同理，若密鑰某一位取1，則表示從1組中按順序取1位數據，第一對數據流分組的數據加密完成；

(3-4)對于其他個未加密的數據分組，依次按照步驟(3-2)至(3-3)所述方法進行加密，直至完成數據分組中所有數據的加密；

(3-5)加密后數據根據發端節點路由表中至目的節點的路徑進行發送；

步驟四、目的節點對接收到的加密數據進行解密：

目的節點接收到加密數據后，進行解密，恢復出原始信息，數據解密按如下步驟進行：

(4-1)目的節點接收到的數據為g個，分成個分組，對加密后的數據分組，每一個數據分組依照密鑰表中對應的密鑰，按照密鑰的數據位0或者1，分別將數據順序地歸為0組或1組，從而取得依順序形成的0組b位數字與1組的b位數字；

(4-2)將0組的b個數據依順序放置于2b個數據中前b位，將1組的b個數據依順序放置于2b個數據中b+1至2b位，由此可得到原信息中的2b個數據；

(4-3)對于其他個未解密的數據分組，依次按照步驟(4-1)及步驟(4-2)所述方法進行解密，得出數據流中其他數據，將所有解密后的數據，依照加密后數據流分組數據順序進行排列，即可恢復得到原數據。