基于agv和信譽(yù)機(jī)制的物聯(lián)網(wǎng)可信路由選擇方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于AGV和信譽(yù)機(jī)制的物聯(lián)網(wǎng)可信 路由選擇方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 物聯(lián)網(wǎng)意味著感知的內(nèi)部連接，網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，遵循著多種多樣的通信形式，例 如人對(duì)人的通信、人對(duì)物體的通信、單個(gè)物體對(duì)單個(gè)物體的通信、一個(gè)物體對(duì)多個(gè)物體的通 信。物聯(lián)網(wǎng)是由Auto-ID中心在1999年首次提出來，從這以后，它的研究和發(fā)展速度開始加 快，如今，物聯(lián)網(wǎng)通過使用普適感知和云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了無縫大規(guī)模感知的連接和數(shù)據(jù)的分析。
[0003] 物聯(lián)網(wǎng)必須確保所有層的安全，在感知層安全中，它包括路由協(xié)議安全，密鑰管理 安全，加密算法安全等;在網(wǎng)絡(luò)層安全中，它包括局域網(wǎng)絡(luò)安全，核心網(wǎng)絡(luò)安全，GPRS網(wǎng)絡(luò)安 全等;在應(yīng)用層安全中，它包括智能家居安全，智能電網(wǎng)安全，智能交通安全等。物聯(lián)網(wǎng)在不 同的行業(yè)中有著不同的應(yīng)用需求，因此它的網(wǎng)絡(luò)安全是一個(gè)很大的多層安全系統(tǒng)。
[0004] 當(dāng)我們?cè)谖锫?lián)網(wǎng)中選擇最優(yōu)的路由路徑去轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的時(shí)候，我們希望路由路徑上 的節(jié)點(diǎn)是誠(chéng)實(shí)的和安全的，因此我們引入了AGV機(jī)制來保證節(jié)點(diǎn)的誠(chéng)實(shí)性和系統(tǒng)的預(yù)算平 衡性;在感知層中，物聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力都非常有限，如果有某些節(jié)點(diǎn)發(fā) 動(dòng)間歇性攻擊，將會(huì)給網(wǎng)絡(luò)中的路由過程帶來不良的影響。網(wǎng)絡(luò)層的路由技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中 扮演著一個(gè)關(guān)鍵性的角色，對(duì)路由協(xié)議的攻擊將會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的瓦解，因此，一些人們開 始關(guān)注對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中安全路由協(xié)議的研究，由于傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)有著有 限的計(jì)算能力和存儲(chǔ)容量，所以和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)比起來，它的應(yīng)用會(huì)遇到新的問題。
[0005] 物聯(lián)網(wǎng)中的路由協(xié)議是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)，也出現(xiàn)了一些相關(guān)的研 究成果，Jun Deng(IEEE Transactions on Wireless Communications,2013,12(9):4236-4245.)等通過對(duì)中繼選擇的收益設(shè)計(jì)"transfer payment"函數(shù)，證明了當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)報(bào)告真 實(shí)的私有信道信息給源節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，中繼節(jié)點(diǎn)可以收獲它期望的收益;Jinghuan Ma(IEEE Transactions on Smart Grid，2014，5(3): 1379-1388 ·)等提出了一個(gè)有效的方法去阻止 用戶的欺騙，在他們的模型中，可以記錄用戶的消耗信息，也可以和能量提供者的終端進(jìn)行 通信，并且設(shè)計(jì)了改進(jìn)的AGV機(jī)制來確保提供信息的真實(shí)性；Nidal Nasser (Computer Communications，2007，30:2401-2412.)等設(shè)計(jì)了一個(gè)新的叫做SEEM的路由協(xié)議，其全稱為 安全和能量有效多路徑路由協(xié)議，該協(xié)議使用多路徑在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信之中，它可以延長(zhǎng) 網(wǎng)絡(luò)的生命周期并且可以防御一些特殊的攻擊;He等提出了分布式計(jì)算模型應(yīng)用于醫(yī)療傳 感器網(wǎng)絡(luò)之中，并且將傳輸速率和離開時(shí)間等行為引入到節(jié)點(diǎn)的信任評(píng)估之中，可以偵測(cè) 惡意節(jié)點(diǎn)的惡意彳丁為。
[0006] 現(xiàn)有的研究成果可以保證物聯(lián)網(wǎng)中路由協(xié)議的安全性能和一定程度上路由協(xié)議 性能的優(yōu)化，但是仍然存在以下不足之處：（1)在確保節(jié)點(diǎn)提供真實(shí)信息時(shí)，不能保證系統(tǒng) 的預(yù)算平衡性；（2)缺乏對(duì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間歇性攻擊的考慮。為了彌補(bǔ)以上不足，設(shè)計(jì)安全的 路由協(xié)議，提供安全可靠的路由選擇方法成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于AGV和信譽(yù)機(jī)制的物聯(lián)網(wǎng)可信路由 選擇方法，該方法能夠有效的提高路由路徑選擇的安全性和可靠性，并且能夠有效抵御內(nèi) 部的間歇性攻擊。
[0008] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:提供一種基于AGV和信譽(yù)機(jī)制 的物聯(lián)網(wǎng)可信路由選擇方法，包括：
[0009] S1:源節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送中繼節(jié)點(diǎn)選擇請(qǐng)求消息給鄰居節(jié)點(diǎn)；
[0010] S2:鄰居節(jié)點(diǎn)收到所述請(qǐng)求消息，執(zhí)行LX-AGV機(jī)制，以反饋真實(shí)信息；
[0011] S3:評(píng)估源節(jié)點(diǎn)的可信度，并發(fā)送反饋信息以表明是否愿意提供中繼服務(wù)；
[0012] S4:源節(jié)點(diǎn)收到反饋信息后，對(duì)愿意提供中繼服務(wù)的鄰居節(jié)點(diǎn)采用基于AGV的信譽(yù) 模型進(jìn)行可信度評(píng)估，并選擇中繼節(jié)點(diǎn)。
[0013] 為解決上述問題，本發(fā)明還提供一種基于AGV和信譽(yù)機(jī)制的物聯(lián)網(wǎng)可信路由選擇 系統(tǒng)，包括：
[0014] 發(fā)送模塊，用于源節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送中繼節(jié)點(diǎn)選擇請(qǐng)求消息給鄰居節(jié)點(diǎn)；
[0015] 執(zhí)行模塊，用于鄰居節(jié)點(diǎn)收到所述請(qǐng)求消息，執(zhí)行LX-AGV機(jī)制，以反饋真實(shí)信息；
[0016] 反饋模塊，用于評(píng)估源節(jié)點(diǎn)的可信度，并發(fā)送反饋信息以表明是否愿意提供中繼 服務(wù)；
[0017] 選擇模塊，用于源節(jié)點(diǎn)收到反饋信息后，對(duì)愿意提供中繼服務(wù)的鄰居節(jié)點(diǎn)采用基 于AGV的信譽(yù)模型進(jìn)行可信度評(píng)估，并選擇中繼節(jié)點(diǎn)。
[0018] 本發(fā)明的有益效果在于：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的源節(jié)點(diǎn)向鄰居節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送 中繼節(jié)點(diǎn)的選擇請(qǐng)求信息，鄰居節(jié)執(zhí)行LX-AGV機(jī)制，以反饋真實(shí)信息的同時(shí)，點(diǎn)評(píng)估源節(jié)點(diǎn) 的可信度，并發(fā)送反饋信息，源節(jié)點(diǎn)評(píng)估后，選擇目標(biāo)中繼節(jié)點(diǎn)。通過上述方式，本發(fā)明能夠 動(dòng)態(tài)地反映節(jié)點(diǎn)的行為和識(shí)別內(nèi)部惡意節(jié)點(diǎn)，有效的抵御內(nèi)部的間歇性攻擊，提升路由選 擇算法選出的路徑的可信性和健壯性，使得物聯(lián)網(wǎng)中的路由路徑的建立更安全、可信，路由 的維護(hù)更及時(shí)、有效。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明方法實(shí)施例一的流程示意圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例中的物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0021]圖3為本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附 圖予以說明。
[0023]本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于：源節(jié)點(diǎn)向鄰居節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送中繼節(jié)點(diǎn)的選擇請(qǐng)求信 息，鄰居節(jié)點(diǎn)執(zhí)行 LX-AGV(LinXu-Arrow-d'Aspremont-Gerard-Varet)機(jī)制，該機(jī)制滿足激 勵(lì)相容原則、個(gè)人理性原則、預(yù)算平衡原則，可以反饋真實(shí)信息的同時(shí)，點(diǎn)評(píng)估源節(jié)點(diǎn)的可 信度，并發(fā)送反饋信息，源節(jié)點(diǎn)評(píng)估后，選擇目標(biāo)中繼節(jié)點(diǎn)。
[0024] 請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2,本發(fā)明提供一種基于AGV和信譽(yù)機(jī)制的物聯(lián)網(wǎng)可信路由選擇方 法，包括：
[0025] S1:源節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送中繼節(jié)點(diǎn)選擇請(qǐng)求消息給鄰居節(jié)點(diǎn)；
[0026] S2:鄰居節(jié)點(diǎn)收到所述請(qǐng)求消息，執(zhí)行LX-AGV機(jī)制，以反饋真實(shí)信息；
[0027] S3:評(píng)估源節(jié)點(diǎn)的可信度，并發(fā)送反饋信息以表明是否愿意提供中繼服務(wù)；
[0028] S4:源節(jié)點(diǎn)收到反饋信息后，對(duì)愿意提供中繼服務(wù)的鄰居節(jié)點(diǎn)采用基于AGV的信譽(yù) 模型進(jìn)行可信度評(píng)估，并選擇中繼節(jié)點(diǎn)。
[0029] 在實(shí)際操作中，首先，源節(jié)點(diǎn)（用u表示，下同）廣播SETM(Setup Message，設(shè)置信 息)消息給所有鄰居節(jié)點(diǎn)，啟動(dòng)路由發(fā)現(xiàn)過程；
[0030]任意鄰居節(jié)點(diǎn)收到SETM消息，執(zhí)行節(jié)點(diǎn)上的LX-AGV機(jī)制以提供真實(shí)的信息。
[0031]同時(shí)，在鄰居節(jié)點(diǎn)收到SETM消息以后，使用LX-AGV機(jī)制中的信譽(yù)度計(jì)算的方法去 決定源節(jié)點(diǎn)是否是可信任的，依據(jù)信譽(yù)度計(jì)算方法中的計(jì)算公式計(jì)算直接信譽(yù)度、間接信 譽(yù)度、綜合信譽(yù)度、動(dòng)態(tài)信譽(yù)度進(jìn)行綜合判斷，若在信譽(yù)度門限值范圍之內(nèi)，則是可信任的， 并且確定它可以抵御間歇性攻擊，所述步驟S3過程如下：
[0032] a)鄰居節(jié)點(diǎn)在本節(jié)點(diǎn)的本地信譽(yù)度數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢?cè)垂?jié)點(diǎn)的直接信譽(yù)度并計(jì)算動(dòng) 態(tài)信譽(yù)度
[0033] b)如果某個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)ν在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)未查詢到直接信譽(yù)度該鄰居節(jié)點(diǎn)ν啟動(dòng) 下述信譽(yù)度