物聯(lián)網(wǎng)感知層危險(xiǎn)信號(hào)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(wèn)題逐漸顯現(xiàn)，并已成為一個(gè)瓶頸。物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全問(wèn)題和生物免疫系統(tǒng)面臨的安全問(wèn)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(xiǎn)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(xiǎn)信號(hào)。本文主要基于免疫危險(xiǎn)理論來(lái)研究物聯(lián)網(wǎng)感知層危險(xiǎn)信號(hào)感知方法和主動(dòng)響應(yīng)策略。
　　本文首先針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感知層危險(xiǎn)信號(hào)離散的特點(diǎn)提出了危險(xiǎn)信號(hào)感知

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

3、積累的危險(xiǎn)信號(hào)量，當(dāng)危險(xiǎn)信號(hào)量大于設(shè)定的安全閥值時(shí)，表明遭受到外來(lái)攻擊，發(fā)出危險(xiǎn)警報(bào)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的危險(xiǎn)信號(hào)感知模型可以有效地檢測(cè)到危險(xiǎn)，具有較低的誤報(bào)率；其次，本文針對(duì)感知層節(jié)點(diǎn)能量有限、不易補(bǔ)充、工作環(huán)境復(fù)雜多變的特點(diǎn)，提出了基于成本分析的主動(dòng)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(jià)分析。響應(yīng)成本的大小與節(jié)點(diǎn)的單位能量消耗率、節(jié)點(diǎn)的休眠時(shí)間、節(jié)點(diǎn)的身份三個(gè)要素相關(guān)，計(jì)算響應(yīng)成本時(shí)取前兩者的乘積，如果該節(jié)點(diǎn)不是普