[发明专利]路由发现中的黑洞攻击防御方法

权利要求书

1.一种路由发现中的黑洞攻击防御方法，其特征在于，包括：

(1)获取可疑节点步骤：

(1a)网络中的每个节点建立两张表，分别为接收路由请求表T_q、接收路由响应表T_p；

(1b)在路由建立阶段每隔一个时间间隔Δt_i，比较一次接收路由请求表T_q和接收路由响应表T_p，其中，节点接收到邻居节点发送过来的路由请求包后，将发送该路由请求包的邻居节点的IP地址加入到接收路由请求表集合Q中，形成接收路由请求表T_q；节点接收到邻居节点发送过来的路由响应包后，将发送该路由响应包的邻居节点的IP地址加入到接收路由响应表集合P中，形成接收路由响应表T_p：若T_p中的IP地址均在T_q中，则路由建立阶段没有黑洞攻击发生，并将T_p和T_q中的IP地址进行排列，形成信任表T_t；否则存在黑洞攻击发生的可能性，记录下可疑节点，执行步骤(2)；

(2)确认网络状态步骤：

(2a)建立一个训练集TR＝{tr|tr＝A_i}，其中A_i为路由响应包的目的序列号的阈值，tr为训练集TR的元素；

(2b)设训练集中的最后一个元素A'＝A_|TR|，每当节点收到一个路由响应包后，提取包中的目的序列号D，并与训练集中的最后一个元素A'进行比较，若D＞A'，则认为路由发现阶段发生黑洞攻击，节点记录发送该路由响应包的节点的IP地址，执行步骤(3)，否则认为没有发生黑洞攻击，使用训练集TR中的全部元素和目的序列号D计算当前时刻路由请求包的目的序列号阈值其中λ_s＝e^-(s-i-1)表示记忆曲线函数，A_s为前i个时刻所有路由请求包的目的序列号阈值，得到A_i+1后将其放到训练集TR的末尾；

(3)发现、删除黑洞节点步骤：

(3a)在所有节点的接收路由响应表T_p中查找(2b)中记录下的IP地址，若某个节点node在接收路由响应表T_p中能找到(2b)中记录下的IP地址，则该IP地址对应的节点为黑洞节点；

(3b)节点node将黑洞节点从网络中剔除，即把黑洞节点的IP地址进行排列，形成黑名单T_b，将接收路由响应表T_p和接收路由请求表T_q中除了黑洞节点IP地址的其他IP地址进行排列，形成信任表T_t，并在之后的路由发现过程中不再向黑名单中的节点转发路由请求包，也不接收黑名单中节点发送的路由响应包。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(1a)中每个节点建立两张表，按如下步骤进行：

(1a1)每一个节点每次接收到路由请求包后，按照路由请求包到达的顺序，把转发该包节点的IP地址进行排列，形成接收路由请求表T_q；

(1a2)每一个节点每次接收到路由响应包后，按照路由响应包到达的顺序，把转发该包节点的IP地址进行排列，形成接收路由响应表T_p。

3.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(2a)中建立一个训练集TR，是使用PCA算法计算训练集TR的初始元素，即路由响应包目的序列号的初始阈值A₁，并将初始阈值A₁放入训练集TR中，即A₁∈TR；使用PCA算法获得初始阈值A₁的实现步骤如下：

(2a1)为路由发现刚开始的阶段创造一段安全时间T_s，该T_s包含k个时间片Δt_i，设在每一个时间片Δt_i内的网络序列号状态向量为x_i＝(x_i1,x_i2,x_i3)，0≤i＜k；

(2a2)计算安全时间T_s内的网络序列号状态向量x_i均值

(2a3)计算安全时间T_s内所有网络序列号状态向量x_i到网络序列号状态向量均值的距离d(x)_i：

(2a4)根据步骤(2a3)中计算出的k个距离d(x)_i，计算出初始阈值A₁：

A₁＝d(x)_I，I＝arg max d(x)_i。