[发明专利]充电无线传感器网络恶意程序变异模型的最优控制方法

说明书

本发明公开了一种充电无线传感器网络恶意程序变异模型的最优控制方法，方法包括先构建可充电无线传感网络的网络节点状态转换图，状态转换图中的网络节点包括易感节点、感染节点、变异节点、低能节点和死亡节点；然后根据网络节点状态转换图列出节点的微分方程表达式；再根据微分方程表达式建立最优控制的成本代价目标函数；接着根据成本代价目标函数及约束条件确立哈密顿函数；最后根据哈密顿函数，利用极大值原理求解最优控制结果。本发明考虑到了节点能量状态和恶意程序感染及变异，能够准确模拟现实可充电无线传感器网络中恶意程序变异的情况，并准确合理地实现网络的最优控制。

技术领域

本发明涉及可充电无线传感器网络技术领域，特别涉及一种充电无线传感器网络恶意程序变异模型的最优控制方法。

背景技术

随着计算机网络高速发展，计算机网络被应用在各个方面，使其在各个领域都占据非常重要的地位。同理，可充电无线传感网络亦是如此，可充电无线传感网络同样被应用在多个领域，由于其具有移动性和可充电特性，可灵活设置，因此受到越来越多人的青睐。为此，可充电无线传感网络的安全性能也要做到一定的保障，只有可充电无线传感网络的安全性能达到了一定的保障，才能提供更加高效快捷服务，为此才能在经济上带来最大程度的收益。

关于可充电无线传感网络安全问题，最大的威胁便是恶意程序对传感器节点的伤害，其能把代码在不被察觉的情况下嵌入到传感器节点内，从而在运行时能够破坏被感染数据的安全性和完整性。另外，恶意程序还可能发生“变异”，恶意程序的“变异”相当于给传感器赋予了人工生命，正如计算机病毒的变异问题类似，其存在因复制问题出现的意外式变异，也存在应因加密而以不同的解密器进行解密的更换外壳式变异方式等。因此，为保障可充电无线传感网络的使用安全，构建准确合适的恶意程序变异模型，制定对应的最优控制策略很有必要。最优控制不仅需要结合其充放电因素做出其最优的成本代价控制，同时也需考虑变异的恶意程序对可充电无线传感网络的影响。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种充电无线传感器网络恶意程序变异模型的构建方法，可以准确模拟现实可充电无线传感器网络中恶意程序变异的情况。

本发明的第二目的在于提供一种充电无线传感器网络恶意程序变异模型的最优控制方法，能够准确合理地实现可充电无线传感器网络的最优控制。

本发明的第三目的在于提供一种计算机可读存储介质。

本发明的第四目的在于提供一种计算设备。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种充电无线传感器网络恶意程序变异模型的构建方法，所述变异模型考虑到可充电无线传感网络中的易感节点S、感染节点I₁、变异节点I₂、低能节点L和死亡节点D，表示为：

其中，t为时间；L_s为易受恶意程序攻击且处于低能状态的节点；为被恶意程序攻击成功且处于低能状态的节点；为被变异恶意程序攻击成功且处于低能状态的节点；

c为低能状态节点通过充电回到正常能量状态的控制比例；p为各个状态消耗能量使其自身转化为低能状态的控制比例；β₁为易感节点感染成为感染节点的传播系数；β₂为易感节点感染成为变异节点的传播系数；ε为感染节点突变为变异节点的比例系数；γ₁为感染节点的恶意程序查杀控制比例；γ₂为变异节点的恶意程序查杀控制比例；d为各个状态节点死亡的比例系数；A为可充电无线传感网络中新节点的补充数量。

本发明的第二目的通过下述技术方案实现：一种充电无线传感器网络恶意程序变异模型的最优控制方法，包括如下步骤：