[發(fā)明專利]基于移動免疫的惡意程序傳播控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710274606.8
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107104965B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 于秦
• 申請（專利權）人: 成都瑞灃信息科技有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04W4/38;H04W12/12
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發(fā)明公開了一種基于移動免疫的惡意程序傳播控制方法。其包括構建無線傳感器網(wǎng)絡模型，構建惡意程序傳播模型，建立優(yōu)化控制策略確定優(yōu)化目標函數(shù)，得到最優(yōu)控制函數(shù)實現(xiàn)對惡意程序傳播進行最優(yōu)控制。本發(fā)明解決了在一定的移動免疫節(jié)點的數(shù)量下，有效的抑制WSN中惡意程序的傳播，同時減少移動免疫節(jié)點使用的網(wǎng)絡資源。

技術領域

本發(fā)明屬于無線傳感器網(wǎng)絡技術領域，尤其涉及一種基于移動免疫的惡意程序傳播控制方法。

背景技術

無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network，WSN)是由大量傳感器節(jié)點組成的自組織網(wǎng)絡，如今，其已被應用于當今世界的各個領域，如交通監(jiān)控領域、醫(yī)療領域、農(nóng)業(yè)領域及軍事領域中。但是，由于傳感器節(jié)點的能量較少、且WSN一般布置在無人看守的環(huán)境中，WSN很容易被具有自我復制能力的惡意程序的感染。當惡意程序成功感染傳感器節(jié)點之后，為了繼續(xù)感染其他健康的節(jié)點，會大量的消耗傳感器節(jié)點的能量，占用通信信道，甚至會破壞整個網(wǎng)絡。所以，了解惡意程序再WSN中的傳播行為，控制惡意程序在WSN中的傳播是非常有必要的。其中一個非常有效的辦法就是對網(wǎng)路中的節(jié)點安裝安全補丁，能夠有效的抑制惡意程序的傳播。安全補丁可以修復惡意程序感染成功節(jié)點所利用的系統(tǒng)漏洞，同時，對于已經(jīng)被惡意程序感染的節(jié)點，安全補丁可以將惡意程序從系統(tǒng)中去除，恢復節(jié)點的安全性。

對于無線傳感器網(wǎng)絡中對于惡意程序傳播的控制策略研究，研究者們也進行了相關研究。其中有文獻在網(wǎng)路中添加智能節(jié)點，當智能節(jié)點檢測到有病數(shù)據(jù)包時會向網(wǎng)路中廣播抗病毒數(shù)據(jù)包。另有文獻使用移動的節(jié)點來控制WSN中惡意程序的傳播，通過跟蹤被感染節(jié)點，然后治愈被感染節(jié)點。有文獻將博弈論應用于無線傳感器網(wǎng)絡中惡意程序的傳播，“無線傳感器系統(tǒng)”與“惡意程序”作為博弈雙方，建立了一個微分博弈的模型,通過數(shù)學分析得到最優(yōu)化的解決方案，該方案可以抑制惡意程序在無線傳感器網(wǎng)絡中的傳播且最小化抑制惡意程序傳播所消耗的網(wǎng)絡資源。

移動免疫節(jié)點持續(xù)性的對網(wǎng)絡中的節(jié)點進行免疫，這會占用大量的網(wǎng)絡帶寬，消耗節(jié)點的能量，妨礙正常的網(wǎng)路通信，減少移動免疫節(jié)點的使用壽命。所以，研究如何在一定的移動免疫節(jié)點的數(shù)量下，有效的抑制WSN中惡意程序的傳播，同時減少移動免疫節(jié)點的使用網(wǎng)絡資源是非常有必要的。

發(fā)明內容

本發(fā)明的發(fā)明目的是：為了解決現(xiàn)有技術中存在的以上問題，本發(fā)明提出了一種基于移動免疫的惡意程序傳播控制方法。

本發(fā)明的技術方案是：一種基于移動免疫的惡意程序傳播控制方法，包括以下步驟：

A、將無線傳感器網(wǎng)絡的部署空間進行抽象，設定無線傳感器網(wǎng)絡中的移動免疫節(jié)點，構建無線傳感器網(wǎng)絡模型；

B、根據(jù)SIR模型設定網(wǎng)絡中傳感器節(jié)點的四種狀態(tài)，構建惡意程序傳播模型；

C、建立優(yōu)化控制策略，確定優(yōu)化目標函數(shù)；

D、根據(jù)步驟C中的優(yōu)化控制策略和優(yōu)化目標函數(shù)，得到最優(yōu)控制函數(shù)，實現(xiàn)對惡意程序傳播進行最優(yōu)控制。

進一步地，所述步驟A中將無線傳感器網(wǎng)絡的部署空間進行抽象具體為將無線傳感器網(wǎng)絡的部署空間抽象為一個大小為L×L的二維空間Ω，在該空間區(qū)域均勻分布有N個相同的傳感器節(jié)點，所有傳感器節(jié)點均配備有全向天線，每個傳感器節(jié)點的最大傳輸半徑為r，每個傳感器節(jié)點的平均鄰居節(jié)點數(shù)為θ。

進一步地，所述步驟A中設定無線傳感器網(wǎng)絡中的移動免疫節(jié)點具體為將R₀個移動免疫節(jié)點均勻分布在所述二維空間Ω中，所有移動免疫節(jié)點均配備有全向天線，每個移動免疫節(jié)點的最大傳輸半徑為r，每個移動免疫節(jié)點在所述二維空間Ω中按階段移動。

進一步地，所述步驟B中根據(jù)SIR模型設定網(wǎng)絡中傳感器節(jié)點的四種狀態(tài)分別為易感狀態(tài)S，感染狀態(tài)I，免疫狀態(tài)R和死亡狀態(tài)D。