● 摘要
随着无线传感器网络应用技术的逐步深入,数据采集、传输与处理过程中的安全问题越来越受到关注,成为研究热点之一。传感器网络安全问题主要表现在:网络环境导致节点易被物理俘获;节点间无线通信的开放性使得网络易遭受诸如被动窃听、主动入侵等攻击;节点为节约自身资源而呈现出自私性。
针对以上问题,本文以信任评估和节点协作激励为核心建立了一套基于贝叶斯博弈论的信任管理机制,在解决网络内部攻击的同时刺激成员节点彼此协作。工作主要包括:
一、针对节点能量、通信能力和存储空间非常有限以及节点信任值随时间动态变化的特点,提出基于贝叶斯和熵理论的轻量级信任评估算法。该算法综合考虑衰减因子、有效历史记录、直接信任值置信度,熵权等。
二、针对网络合法成员节点为节约自身资源而使网络呈现出自私性的问题,提出基于贝叶斯博弈论的节点协作激励算法。该算法利用对方信任值作为判断其类型的依据,综合纯策略及混合策略求解贝叶斯均衡策略。
三、将所提出的信任管理机制应用于网络节点分簇,提出基于模糊理论的安全分簇算法。该算法综合考虑节点信任值、密集度、向心度,利用模糊理论计算出节点当选簇头的优先度。
仿真结果表明,所提出的信任管理机制能有效抵抗网络攻击,合理高效地激励成员节点彼此协同工作,达到了增强网络安全性与提高网络资源合理利用率的目的。所提出的分簇算法能有效防止恶意节点当选簇头,并保障了簇头节点分布的合理性。
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