[发明专利]一种带有串谋攻击检测的数据转发方法

说明书

本发明请求保护一种带有串谋攻击检测的数据转发方法，属于机会网络信任管理技术领域。针对机会网络恶意节点串谋攻击破坏数据正常传输的问题，提出了一种带有串谋攻击检测的数据转发方法。利用节点的历史交互状态信息所获知的节点相遇频度序列构建暂态信任子网，从而评估节点间关系紧密程度的时间演进趋势。基于节点间的暂态信任子网推测节点可能的行为，以检测异常节点以及异常节点的频繁交互子集防御恶意串谋攻击，进而评估节点的协作状态及协作能力以合理地选择中继节点，实现高效可靠的数据传输。

技术领域

本发明属于机会网络信任管理领域，尤其涉及一种带有串谋攻击检测的数据转发方法。

背景技术

移动通信设备(智能手机，平板电脑)的广泛应用推动了移动自组织网络 (MobileAd Hoc Network,MANET)的快速发展。MANET要求在数据传输之前建立一条从源节点到目的节点连续的路径。然而，在实际的应用场景中，节点的移动性及通信能力受限等问题导致端到端的路径高频度断裂。作为MANET 的一种特殊应用，机会网络将节点的移动性转变为机遇，利用节点移动产生的通信机会，以“存储-携带-转发”的通信模式更加灵活地实现数据的传输。在数据传输过程中，节点间相互协作转发数据直到数据投递到目的节点。然而，在实际的网络环境中，受限于节点之间的社会属性，节点间联系强弱具有较大的差异，呈现出不同的协作意愿。此外，网络中存在着恶意节点独立或串谋发动恶意攻击，它们以破坏网络运行为目的，伪造交互信息截获数据之后将数据篡改或丢弃，极大地破坏了网络的正常运行。因此，机会网络中数据转发的关键问题是如何确保数据由在时间约束内将数据转发到目的节点的最佳中继节点承载。

利用节点的社会属性分析节点的协作状态，国内外研究人员已提出相关方案。乔秀全,杨春,李晓峰等在“社交网络服务中一种基于用户上下文的信任度计算方法”【计算机学报,2011,34(12):2403-2413.】中提出了社会网络中基于用户上下文的信任度计算方法，所提出的方法将用户间的信任度分为熟悉性产生的信任度和相似性产生的信任度，同时根据各自的重要程度将相似性划分为内部相似性和外部相似性。TRIFUNOVIC S,LEGENDRE F,ANASTASIADES C在“Social trust in opportunistic networks”中【IEEE Conference onComputer Communications Workshops.San Diego,America:IEEE Press,2010:1-6.】中提出通过显示社会信任和隐式社会信任以互补的方式建立社会信任。ZHANG P, DURRESI A在“Trust management framework for social networks”【IEEE InternationalConference on Communications.Ottawa,Canada:IEEE Press,2012: 1042-1047】中提出了一种由印象和置信度构成的新颖度量指标的信任系统，在考虑人类的信任水平和信任水平置信度的基础上，通过测量误差传播理论，提出了一种基于印象传递性的信任度计算方法和融合算法。MTIBAA A,HARRAS K A.在“Social-based trust in mobileopportunistic networks”【2011Proceedings of 20th International Conference onComputer Communications and Networks.Maui, America:IEEE Press,2011:1-6.】中利用社会信息建立可信赖的通信，依据节点间的共同兴趣、共同朋友节点、以及社会关系图距离和Relay to Relay和Source to Relay的信任技术构建信任过滤器，在信任和成功率之间取得一个较为公平的权衡。

在上述所有方案中，关于社会信任的研究只考虑了节点间的社会联系，忽略了由社会关系导致节点行为差异的内在因素，忽略了恶意节点攻击时彼此间的联系，节点的行为表现除了与节点是否为恶意节点之外还与节点间的关系密不可分。此外，将节点的历史交互数据叠加以发现节点间的信任状态，掩盖了不同时刻节点关系的变化情况，影响节点的协作状态及协作能力的评估。