基于隨機模型檢測的無線傳感器網(wǎng)絡可生存性評估.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是由部署在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的大量具有自治和無線通信協(xié)作能力的傳感器節(jié)點組成的一個多跳自組織網(wǎng)絡。在大多數(shù)情況下網(wǎng)絡不可能檢測和阻止所有的入侵，因此必須保證在發(fā)生入侵的情況下關鍵設施不間斷的提供服務?？缮嫘哉綖榇硕Q生的關鍵服務保障技術。為了明確網(wǎng)絡系統(tǒng)在遭遇故障和攻擊后究竟是否具有繼續(xù)提供關鍵服務的能力，需要對可生存性進行評估，以便于對可生存網(wǎng)絡的設計與部署提供指導。
　　隨機模型檢測技術是一種對有限狀態(tài)系統(tǒng)進行驗證的

2、技術，通過建立相應的狀態(tài)系統(tǒng)模型來描述待驗證系統(tǒng)，使用邏輯公式形式化規(guī)約待驗證的性質(zhì)，然后調(diào)用驗證算法自動化完成性質(zhì)的分析。隨機模型檢測高度自動化的特點在分析系統(tǒng)可靠性，安全性等指標方面獲得了廣泛的認可和應用。
　　基于隨機模型檢測技術具有快速、可靠、易用等特點，本文將利用隨機模型檢測技術來分析無線傳感器網(wǎng)絡的可生存性，主要工作有以下三個方面：
　　(1)建立了在發(fā)生故障和攻擊下單節(jié)點行為演化的連續(xù)時間馬爾科夫鏈模型，通過單

3、節(jié)點行為模型的組合方式建立了整個網(wǎng)絡行為演化的連續(xù)時間馬爾科夫鏈模型。該網(wǎng)絡模型能夠刻畫節(jié)點之間的連通關系，規(guī)避了現(xiàn)有基于模型的分析技術對節(jié)點分布與拓撲結(jié)構(gòu)的依賴性。
　　(2)PRISM是目前最為先進的隨機模型檢測工具，使用PRISM需要使用者具有一定的并發(fā)系統(tǒng)知識，而無線傳感器網(wǎng)絡領域的工作者相對比較缺乏，因此開發(fā)了將網(wǎng)絡的初始部署映射為一個PRISM建模語言描述的可生存評估模型的算法，從而達到建模過程自動化的目的。