[发明专利]一种应用于车载自组网络中安全的动态稳定分簇方法

摘要

本方法涉及一种应用于车载自组网络中安全的动态稳定分簇方法，包括：基于移动性度量的分簇方法和以车辆节点为中心的恶意节点检测方法。将分簇过程分为三个阶段：簇初始化、簇头选举、簇维护，在整个分簇过程中将车辆的移动方向、相对速度、相对距离作为分簇的实时指标；在形成稳定的簇后，以车辆节点为中心选择满足要求的节点作为检测者，由检测者动态地检测节点并将恶意节点报告给簇头，最终簇头将恶意节点在集群内广播。本方法旨在提供一种构建动态、稳定、安全的车载自组织网络通信系统的方法，提高了车载自组网络中通信的质量。

主权项

1.一种应用于车载自组网络中安全的动态稳定分簇方法，其特征在于，主要包括以下几个步骤：步骤1，簇初始化过程：选择一个离集群地理位置中心最近的车辆作为簇头，记为CHj；定义集群的安全传输阈值Dth，簇头的传输范围半径TR，集群长度LC，其中Dth、TR、LC满足式(1)：LC≤2Dth≤2TR                       (1)初始化该集群内每个车辆节点的状态，状态为以下三种之一：1，簇头；2，普通簇成员；3，未入簇节点；令CH、CM、VN分别表示由簇头、普通簇成员、未入簇节点构成的集合，即CH、CM、VN分别是由簇头CHj、普通簇成员CMi、未入簇节点VNi构成的集合；每个节点都维护一个相关表Beacon，簇头还需维护一个Ack表；步骤2，簇头选择过程：在形成一个集群j后，实时环境下，与簇头CHj运动方向相同的未入簇节点VNi周期性地向簇头CHj发送请求加入集群ReqJoin信号，收到请求加入集群ReqJoin信号的簇头CHj检查是否满足下式(2)：ΔDij≤Dth                          (2)其中ΔDij表示未入簇节点VNi与簇头CHj之间的距离；将满足(2)式且运动方向与簇头CHj相同的未入簇节点VNi加入到该集群中，并将未入簇节点VNi的状态变为普通簇成员CMi，否则将与簇头CHj运动方向相同的未入簇节点VNi和集群j重新合并为一个新集群并重新选择簇头，更新各节点相关表状态；步骤3，簇维护过程：包括簇合并与普通簇成员离群两个过程：实时环境下，当两个集群a与b在地理位置上有大面积重合时，若集群a与集群b构成的新集群的长度满足Lmerge≤2Dth，则两个集群合并，重新选择簇头并且更新Ack表；在一定时间内，集群内普通簇成员周期性地广播Beacon消息，簇头收到Beacon消息后，检查其维护的Ack表，核对普通簇成员的状态，检查普通簇成员是否离群，并更新相关表；步骤4，集群形成后，在车辆节点间的通信过程中，每个车辆节点都被其周围满足要求的车辆节点实时监测，当车辆节点被发现其作为中继节点而没有传送数据包或是传送多份数据包的备份时，将车辆节点的检测状态位增加一个单位，当检测状态位达到阈值时，车辆节点被报告给簇头，并被证书颁发机构CA修改其不可信任值，最终由簇头在集群内广播。