[发明专利]一种基于支持向量机和信任控制的网络行为监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域中网络行为监测技术，尤其涉及一种基于支持向量机和信任控制的网络行为监测方法。

背景技术

随着信息科技的飞速发展，综合了传感器技术、信息处理技术和网络通信技术的WSN(Wireless Sensor Network，无线传感器网络)应运而生，WSN因其部署快速、使用灵活、监测精准、价格低廉、通信安全等特点，使得在军事领域、工业监控、环境观测与预报、医疗护理、智能家居、交通运输等方面具有非常广阔的应用前景。

所述WSN由大量的、具有通信与计算能力的密集布设在监控区域的传感器节点构成，能够自主完成指定任务。图1显示了无线传感器网络的体系结构图，如图1所示，在监测区域内，无线传感器网络中的传感器节点根据用户管理节点的需要采集数据，并将采集到的数据通过汇聚节点传递至用户管理节点。

我国关于无线传感器网络的研究走在了世界的前列。1999年，传感器网络首次正式出现于中国科学院《知识创新工程试点领域方向研究》的信息与自动化领域研究报告中。几年来，中科院计算技术研究所、中科院软件所、清华大学、浙江大学、中国科技大学、华中科技大学等研究单位及高校也做了大量的工作，主要致力于研究无线通信协议栈、同步和定位中间件、网络管理以及网络节点的设计等。一些企业如中兴通信股份有限公司、宁波中科、北京鑫诺金传感与控制技术有限公司等也纷纷加入了WSN研究的行列。2009年8月7日温家宝总理在无锡微纳传感网工程技术研发中心视察发表重要讲话：“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”；“在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展”；“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。

随着WSN的广泛普及，在某些特殊的应用领域如军事领域，保障网络的安全，提高网络资源利用率，都成为亟待解决的问题。由于传感器节点工作在无线网络环境中，这就导致在数据传输通信过程中容易受到敌方的窃听和攻击。以拥塞攻击为例，由于传感器节点之间是通过无线通信的，入侵节点在传感器节点频段内不断发送无用信号，致使在其发射范围内的传感器节点处于隔离状态，直到入侵节点停止发送无用信号才能继续正常工作。以耗尽攻击为例，攻击者利用通信协议的漏洞，使用通信的持续方式来耗尽传感器节点的能量。以选择性转发(Selective Forwarding)为例，攻击者获得合法身份后，对需要转发的数据包进行特征匹配，若特征相符则不转发，否则继续转发，目前检测机制很难检测这种攻击行为，可以采用多路径通信方式来抵御，当一条通信路径发生选择性转发时，其它备用路径仍可以进行数据转发。

因此，在设计WSN行为监测协议时，应多方面考虑网络行为监测的效率，在节省能耗的前提下，提高网络可信性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于支持向量机和信任控制的网络行为监测方法，通过网络行为检测，解决WSN安全可靠性差的问题，从而提高WSN数据的传输效率，增强网络可信性。

根据本发明的一个方面，本发明提供的一种基于支持向量机和信任控制的网络行为监测方法，包括：

簇头节点对所接收的数据进行匹配处理，得到可信数据或可疑数据；

簇头节点通过基于支持向量机SVM的监测算法对所述可疑数据进行检测，以确定所述可疑数据是可信数据还是不可信数据；

簇头节点根据所述数据是否为可信数据，调整发送所述数据的簇头节点的信任值。

所述匹配处理步骤包括：

簇头节点接收到数据后，其行为规则匹配模块根据所述数据的传输半径，判断所述数据的发送簇头节点是否为其邻居簇头节点；

当判断是其邻居簇头节点时，所述数据为可信数据，否则为可疑数据。

所述匹配处理的步骤还包括：

行为规则匹配模块根据其邻居簇头节点发送的数据，计算数据冲突率；

当所述数据冲突率小于数据冲突率阈值时，所述数据为可信数据，否则为可疑数据。

所述匹配处理步骤还包括：

行为规则匹配模块获取所述数据的重传时间间隔和/或转发时间间隔；

当所述重传时间间隔大于预定重传时间间隔和/或所述转发时间间隔小于所述预定转发时间间隔和/或所述数据未被修改时，所述数据为可信数据，否则为可疑数据。

所述检测步骤包括：

簇头节点将所述数据确定为可疑数据后，其SVM检测模块将所述可疑数据进行预处理，得到可疑数据样本分量；

根据预先训练的特征向量，对所述可疑数据样本分量进行SVM检测处理，以确定不可信数据。