[发明专利]充电无线传感器网络恶意程序传播最优控制方法、设备及介质

说明书

本发明公开了一种充电无线传感器网络恶意程序传播建模及最优控制方法，最优控制方法包括先构建网络节点状态转换图，节点状态包括易感、感染、携带者、低能量、恢复、死亡；然后根据网络节点状态转换图列出节点状态转换方程；以易感节点的免疫率、感染和携带者节点的查杀率、低能量节点的充电概率作为控制变量，构建最优控制的成本代价目标函数；再根据成本代价目标函数和节点状态转换方程确立哈密尔顿函数；最后，以控制变量作为约束条件，利用哈密尔顿函数求解出最优控制对，使得网络中感染节点最少，抑制恶意程序传播和充电的成本最小。本发明可准确模拟现实可充电无线传感器网络中恶意程序传播的情况，可有效抑制恶意程序传播。

技术领域

本发明涉及可充电无线传感器网络技术领域，特别涉及一种充电无线传感器网络恶意程序传播建模及最优控制方法。

背景技术

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种多跳的、自组织的分布式网络形式，同时将大量的传感器通过无线网络连接到一起进行相互通信以实现对其网络所覆盖区域信息的实时感知、检测、处理。随着无线传感器网络的发展，可充电的无线传感器网络应运而生，由于其具有移动性和可充电特性，可灵活设置，因此受到越来越多人的青睐。

恶意程序指的是对带有攻击意图所编写的一段程序，能把代码在不被察觉的情况下嵌入到传感器节点内，从而在运行时能够破坏被感染数据的安全性和完整性。现在，越来越多的恶意程序将攻击对象选择为可充电无线传感器网络，导致网络面临巨大的信息安全威胁。抑制可充电无线传感器网络中恶意程序的传播，首先从对恶意程序传播模型研究开始，而如何构建准确合适的恶意程序传播模型，从而制定对应的最优控制策略，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种充电无线传感器网络恶意程序传播建模方法，该方法可以准确模拟现实可充电无线传感器网络中恶意程序传播的情况。

本发明的第二目的在于提供一种充电无线传感器网络恶意程序传播最优控制方法，可以在无线传感器网络中有效抑制恶意程序传播。

本发明的第三目的在于提供一种计算机可读存储介质。

本发明的第四目的在于提供一种计算设备。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：

一种充电无线传感器网络恶意程序传播建模方法，步骤如下：

S1、针对可充电无线传感网络，构建对应的网络节点状态转换图，其中，节点状态包括易感、感染、携带者、低能量、恢复、死亡；

S2、根据网络节点状态转换图列出节点状态转换方程，该方程即为充电无线传感器网络恶意程序传播模型。

优选的，节点状态转换方程具体如下：

L(t)＝L_I(t)+L_R(t)+L_S(t)+L_C(t)

式中，S(t)、I(t)、C(t)、R(t)、L(t)、D(t)分别是在t时刻下易感、感染、携带者、恢复、低能量和死亡节点占可充电无线传感网络所有节点数量N的比例，这五个比率的总和等于1：S(t)+I(t)+C(t)+R(t)+L(t)+D(t)＝1；