[发明专利]一种基于信任机制的分布式无线网络安全保障方法

说明书

技术领域

本发明涉及分布式无线网络安全技术领域，具体是一种基于信任机制的分布式无线网络安全保障方法，简称FROST。

背景技术

在分布式网络中，实体与那些超出无线传输范围外的通过分组转发相互合作的其他实体之间的交流没有要求固定的网络基础设施和集中的方法。信任机制对于促进实体在分组转发中的合作至关重要。目前，它已成为其他一些安全方法的基础，如密钥管理和安全路由。然而，信任机制本身很容易受到攻击，网络中实体的声誉可能受到恶意的操纵。直到现在，为了让信任机制在网络领域得到更广泛的应用，学术界和工业社会的人士已经进行了深入的研究。然而，他们的作品是特别容易受到各种恶意攻击，包括唱衰，预测行为。由于分布式无线网络的本质特征，传统的安全方法的不足或过于复杂以至于不能保护这样的自治网络，分布式网络会受到有异常行为的节点(如自私节点和恶意节点)的攻击。

发明内容

针对上述不足，本发明提供一种基于信任机制的分布式无线网络安全保障方法，该方法利用友好序半环使信任机制免受恶意攻击，在信任机制的维护过程中，使用信任融合的友好模型降低开销。本发明中的有效衰减模型使信任机制更能适应环境的变化，新提出的信任机制被用于完全分布式无线ad hoc网络，通过理论分析和实验结果，证明了基于信任机制的友好序半环具有良好的性能，可以定量测量的声誉和信任机制免受恶意攻击的防御；该方法在移动adhoc网络的每一个移动节点中间件运行，采用看门狗机制来监控它的邻居节点的行为。每个移动节点维护关于子集的信任表。在这里，信任值应该被表示并根据新的直接观察或群体信任不断更新。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：一种基于信任机制的分布式无线网络安全保障方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：首先将分布式无线网络中的所有节点根据它们各自的身份或对象进行分组；

步骤二：根据如下公式(1)和(2)以及节点的正常行为和异常行为的次数推断节点的直接信任值，

其中U表示直接信任值，F表示置信值，U、F∈[0,1]；V，I分别是委托节点与托管节点之间成功互动次数和失败互动次数；诚信空间可以被描述为T＝[0,1]×[0,1]；μ(s，f)为关于V、I的函数；σ(s，f）为关于s、f的函数；

步骤三：根据公式(5)确定衰减因子D；

其中)是一个友谊的因素，D1为r≥F时的衰减因子值，D2为r＜F时的衰减因子值，0＜D₁＜D2＜1；

步骤四：引入衰减因子D、更新s和f；

如果在时间t₁时刻，一个委托节点从受托节点那里得到X次积极结果和Y次消极结果，则在时间t₂(t₂>t₁)时刻，受托节点有次正当行为和次异常行为；

如果在时间段t₁到t₂内，受托节点有X₁次积极结果和Y₁次消极结果，则在时间t₂时刻，s可被更新为I可被更新为

步骤五:根据公式(1)和(2)利用更新的s和f值计算当前的元组(r，c)的值；

步骤六：根据如下半环模型的公式(3)和(4)任何一个元组(r，c)值都可以被计算出来；

其中P₁和P₁是两个不同的信任传播路径；r_ik是节点i和k之间的直接信任值；c_ik是节点i和k之间的置信值；r_ik是节点k和j之间的直接信任值；c_kj是节点k和j之间的置信值；是在信任传播路径P₁下，节点i和j之间的直接信任值；是在信任传播路径P₁下，节点i和j之间的置信值；是在信任传播路径P₂下，节点i和j之间的直接信任值；是在信任传播路径P₂下，节点i和j之间的置信值；在委托节点和受托节点之间多条路径的聚集中，满足这里的r_mn，r_nm分别是被定义在节点m在节点n上的直接信任值和被定义在节点n在节点m上的直接信任值，满足这里的r_mn1，...，r_mnn是节点m、n之间进行n次交互下的直接信任值；