[发明专利]一种基于节点可信度的CCN概率校验机制

摘要

本发明公开了一种基于节点可信度的CCN概率校验机制，通过对CCN节点接收数据流的真实性进行评估，并以此作为节点可信度，进而结合节点实际处理能力与节点可信度，设置内容的校验概率，提出了一种基于节点可信度的概率校验策略。本发明在保证了节点缓存真实内容比例的同时，降低节点的冗余校验开销，提高了校验机制的可行性，可应用于CCN节点处的内容真实性校验，有效减少CCN节点的内容校验负载。

主权项

1.一种基于节点可信度的CCN概率校验机制(Probabilistic Verification Strategy based on Router’s Credibility，PVSRC)，其方法特征在于：内容中心网络(Content Centric Networking，CCN)节点根据网络连接关系和上游内容源的可信度对自身接收数据流的真实性进行评估；所述上游内容源即为节点或者源服务器，并以此作为本节点的可信度，进而结合节点实际处理能力与节点可信度，设置节点的内容校验概率，该方法具体步骤如下：步骤一，传输包的新增与修改为了便于统计源服务器的可信度，PVSRC策略对CCN原有数据包格式进行修改，新增两种用于信息交互的兴趣包，即“可信度通告兴趣包”和“虚假内容报告兴趣包”，对节点和用户校验出的虚假内容进行溯源统计；步骤二，源服务器可信度评估在网内设置一个管理服务器，用于收集节点和用户发出的虚假内容报告；网络初始阶段，节点以最大处理能力对收到的数据进行校验，如果校验不通过，生成“虚假内容报告兴趣包”，并将该兴趣包转发到管理服务器，管理服务器统计“虚假内容报告兴趣包”中的“Source‑ID”字段，周期性地对所有源服务器进行可信度评估，评估规则如式(1)所示；Credit_i定义为第i个源服务器的可信度，0≤Credit_i≤1；reports_i为统计周期内管理服务器接收到指向第i个源服务器的虚假内容报告兴趣包数量；all_reports为统计周期内管理服务器接收到的所有虚假内容报告兴趣包数量；步骤三，节点可信度评估网络处于稳定状态时，管理服务器向与源服务器直接相连的所有节点发送源服务器的“可信度通告兴趣包”；当某一节点存在多个联通的上游内容源时，其可信度由所有联通的上游内容源共同决定，且上游内容源对节点的影响与两者之间通信链路的流量成正比，因此节点可信度为上游内容源的可信度加权和，权重为节点上行转发系数，具体如式(2)所示；Credit_i为节点v_i的可信度，Credit_j为与v_i联通的上游内容源可信度；f_i,j为节点v_i的上行转发系数，该系数定义为在节点v_i处未命中的兴趣包向上游内容源v_j转发的比例，由于CCN中兴趣包上行转发流量与返回下行数据包流量一致，因此f_i,j代表了上游内容源v_j对v_i的影响；当节点收到其上游所有内容源的“可信度通告兴趣包”后，以式(2)计算出自身可信度，进而生成自身“可信度通告兴趣包”，向下游节点转发，下游节点继续遵循式(2)计算出自身可信度，直到网内所有节点都计算出自身可信度；步骤四，实施内容的校验概率考虑到节点可信度实质上反映了节点对自身所处网络环境安全程度的评估；若节点所处环境安全，节点仅需实施少量校验就可提供相对可靠的内容分发服务；反之若网内环境恶劣，节点需以最大校验能力为上限，增大校验比例，尽可能保证缓存内容的合法性；因此，节点在接收到来自上游的数据包后，结合自身可信度与自身最大校验能力确定校验概率；设节点v_i的校验概率为VProb_i，则r_i为节点v_i接收到的数据流量，Limit为v_i的最大校验能力即每秒最大可校验的数据包数量；式(3)表明：①若校验数据量超过自身处理极限Limit，将以处理极限进行全力校验；②否则依据自身可信度，以1‑Credit_i为校验概率进行概率存入校验；若校验不通过，节点生成“虚假内容报告兴趣包”，上报管理节点；校验通过，或者未被选中校验的数据包将直接存入缓存。