物聯(lián)網(wǎng)感知層危險信號感知方法與響應(yīng)策略研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，安全問題逐漸顯現(xiàn)，并已成為一個瓶頸。物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全問題和生物免疫系統(tǒng)面臨的安全問題相似，都是要在持續(xù)變化的環(huán)境下保持系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)免疫理論中免疫細(xì)胞只關(guān)注非己，免疫危險理論作為免疫學(xué)最新的研究成果，主要關(guān)注損傷，從而激活受損組織，感知細(xì)胞異常死亡，使其發(fā)出危險信號。本文主要基于免疫危險理論來研究物聯(lián)網(wǎng)感知層危險信號感知方法和主動響應(yīng)策略。
　　本文首先針對物聯(lián)網(wǎng)感知層危險信號離散的特點提出了危險信號感知

2、方法，采用數(shù)值微分方法提取危險信號，將系統(tǒng)受到外來攻擊時主要性能指標(biāo)變化的幅度作為衡量攻擊風(fēng)險大小的尺度，構(gòu)建了危險信號感知模型，該模型包含免疫耐受、危險感知與累積兩個模塊。免疫耐受模塊在感知層節(jié)點部署初期篩選出不與自體集合匹配的檢測器，感知過程中，根據(jù)工作環(huán)境不斷調(diào)整當(dāng)前的檢測器。危險感知與積累模塊負(fù)責(zé)危險信號的識別與積累，用免疫耐受模塊生成的檢測器集合判斷當(dāng)前的信號是否是危險信號，如果檢測到異常信號，則進(jìn)行危險信號積累，反之，則減少

3、積累的危險信號量，當(dāng)危險信號量大于設(shè)定的安全閥值時，表明遭受到外來攻擊，發(fā)出危險警報。實驗結(jié)果表明，本文提出的危險信號感知模型可以有效地檢測到危險，具有較低的誤報率；其次，本文針對感知層節(jié)點能量有限、不易補充、工作環(huán)境復(fù)雜多變的特點，提出了基于成本分析的主動響應(yīng)策略，該策略根據(jù)攻擊信息先進(jìn)行響應(yīng)成本和損失代價分析。響應(yīng)成本的大小與節(jié)點的單位能量消耗率、節(jié)點的休眠時間、節(jié)點的身份三個要素相關(guān)，計算響應(yīng)成本時取前兩者的乘積，如果該節(jié)點不是普