【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和移動終端設(shè)備的普及,群智協(xié)同網(wǎng)絡已經(jīng)成為與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的一部分。群智協(xié)同網(wǎng)絡的重要內(nèi)涵為網(wǎng)絡用戶既能夠通過相互間的協(xié)作完成多種任務以實現(xiàn)群智資源的最大化利用,又能夠享用群智資源通過協(xié)作輸出的最優(yōu)化結(jié)果,其特性包括網(wǎng)絡形態(tài)多樣性、數(shù)據(jù)多樣性和用戶角色多樣性。由于在群智協(xié)同網(wǎng)絡中,用戶既是數(shù)據(jù)的消費者,也是數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者,在“以數(shù)據(jù)為驅(qū)動”的當今社會,群智協(xié)同網(wǎng)絡已經(jīng)成為網(wǎng)絡攻擊的重要目標。作為密碼學手段的重要補充,信任管理機制已經(jīng)成為群智協(xié)同網(wǎng)絡抵御內(nèi)部威脅的重要手段之一。為此,本論文針對群智協(xié)同網(wǎng)絡中的信任管理機制為研究目標,分別從群智協(xié)同網(wǎng)絡的網(wǎng)絡形態(tài)多樣性帶來的頻譜感知需求、群智協(xié)同網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)多樣性帶來的數(shù)據(jù)可靠性和數(shù)據(jù)敏感性問題及群智協(xié)同網(wǎng)絡的用戶角色多樣性帶來的開放性問題展開研究,論文的研究內(nèi)容和主要貢獻可歸結(jié)為以下幾個方面:針對群智協(xié)同網(wǎng)絡的網(wǎng)絡形態(tài)多樣性帶來的頻譜感知需求,首先分析了非完美公共控制信道對于惡意用戶檢測的影響。該分析表明非完美公共控制信道下,更多的正常用戶會被判定為惡意用戶,導致融合中心得出更多錯誤的頻譜感知結(jié)果。為了克服該問題,引入了信任管理機制,并設(shè)計了一種新穎的信任閾值判定方法為每個次級用戶設(shè)定個性化的閾值用于判定其是否為惡意用戶�；谠撔湃伍撝蹬卸ǚ椒�,提出了基于信譽值的協(xié)作頻譜感知方案R~2-CSS,以提高協(xié)作頻譜感知過程對惡意影響的魯棒性。針對群智協(xié)同網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)多樣性帶來的數(shù)據(jù)可靠性問題,提出了一種可靠的特定目標信譽值計算方法。該信譽值計算方法的核心為兩階段的惡意評價值檢測方法,在第一階段,將檢測某一評價序列內(nèi)是否存在惡意評價值轉(zhuǎn)化為廣義似然比檢驗問題,使得檢測方法對評價值序列的微小異常變化更加敏感。如果第一階段檢測的結(jié)果表明存在惡意評價值,則在第二階段引入CUSUM(cumulative sum)方法對惡意評價值進行定位,最終將評價值序列中的惡意評價值檢測出來并將其剔除。其次,引入了標簽基因的概念提出了一種計算用戶對目標商品興趣度的計算方法,該方法能夠很好地刻畫不同的用戶對目標商品的感興趣程度,并將計算出的興趣度作為最終目標商品信譽值計算的評價值的權(quán)重。針對群智協(xié)同網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)多樣性帶來的數(shù)據(jù)敏感性問題,引入邊緣計算模式,設(shè)計了能夠?qū)崿F(xiàn)隱私保護的信任管理機制來抵制提供錯誤感知數(shù)據(jù)的惡意用戶。在此工作中,首先提出了基于邊緣計算模式的群智感知架構(gòu)。其次,提出了B-PPRM方案和A-PPRM方案來實現(xiàn)在隱私保護的基礎(chǔ)上對惡意用戶進行抵制。在所提出的B-PPRM方案中,實現(xiàn)了在不泄露原始感知數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對該感知數(shù)據(jù)的離散度進行計算,并根據(jù)離散度的具體數(shù)值對信譽值進行更新。通過理論分析,直接使用離散度數(shù)值對信譽值進行更新可能會泄露最終的感知數(shù)據(jù)融合結(jié)果。為此,我們提出了A-PPRM方案,通過信任管理中心RM和邊緣節(jié)點EN_τ的交互,實現(xiàn)在不泄露離散度密文的基礎(chǔ)上對離散度值進行排序,根據(jù)離散度值的排序?qū)π抛u值進行更新,實現(xiàn)了對用戶隱私的保護。針對群智協(xié)同網(wǎng)絡的用戶角色多樣性帶來的開放性問題,基于區(qū)塊鏈技術(shù),提出了針對群智協(xié)同網(wǎng)絡中群智感知場景的分布式信任管理機制,具體為:一方面,引入了邊緣計算模式,針對群智感知場景設(shè)計了基于區(qū)塊鏈的分布式信任管理機制架構(gòu),在該架構(gòu)中,為了保證區(qū)塊鏈的運行效率,同時減輕用戶端的計算負擔,使用了區(qū)塊鏈中的私有鏈,即只允許具有一定計算、存儲和通信能力的邊緣節(jié)點能夠?qū)?shù)據(jù)寫到鏈上并由其對整個區(qū)塊鏈進行維護更新;另一方面,為了克服SHE同態(tài)加密體系對密文操作所帶來的高復雜性計算,引入了支持加法同態(tài)的Paillier密碼體系,感知任務執(zhí)行者對所有的感知數(shù)據(jù)進行加密,邊緣節(jié)點可以對感知數(shù)據(jù)的密文進行操作得到最終感知數(shù)據(jù)融合結(jié)果的密文,并將其返回給感知任務請求者,同時,重新定義感知數(shù)據(jù)離散度的概念,并設(shè)計了無需信任管理中心參與的用戶信譽值更新規(guī)則。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.08

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