群智感知網(wǎng)絡中基于信任評估的隱私保護機制研究
發(fā)布時間:2020-07-13 23:45
【摘要】:隨著移動通信技術和傳感器技術的迅速發(fā)展,群智感知成為移動互聯(lián)網(wǎng)領域的研究熱點。移動節(jié)點利用智能終端嵌入的各種傳感器感知數(shù)據(jù)并上傳到感知平臺,平臺通過對數(shù)據(jù)的分析和提取,從而實現(xiàn)一些大規(guī)模、復雜的感知任務。然而,在群智感知網(wǎng)絡中,系統(tǒng)與信息環(huán)境更加開放,持續(xù)的消息轉發(fā)和傳輸過程會使消息內容、節(jié)點的隱私信息更容易暴露給信道監(jiān)聽者,極大地增加了黑客攻擊、隱私數(shù)據(jù)泄露的風險,并且傳統(tǒng)的隱私保護方法單純依靠加密方法,不僅消耗網(wǎng)絡資源,也大大影響了網(wǎng)絡性能。論文針對上述問題,對群智感知的隱私保護機制進行了研究。首先,本文介紹了群智感知網(wǎng)絡的研究背景,然后對群智感知網(wǎng)絡,特別是對協(xié)調式任務分配和數(shù)據(jù)傳輸方面的隱私保護問題面臨的挑戰(zhàn)進行了分析,并介紹了典型的群智感知隱私保護方法。其次,針對協(xié)調式任務分配的群智感知網(wǎng)絡,本文提出一種信任狀態(tài)評估的任務分配隱私保護策略,同時保護了任務請求節(jié)點和參與節(jié)點的隱私。本文運用布隆過濾器作為屬性存儲結構隱藏參與節(jié)點屬性,充分考慮了參與節(jié)點信任屬性,在隱私保護的基礎上,基于歷史信息和節(jié)點信任實現(xiàn)可靠參與節(jié)點選擇過程,從而實現(xiàn)面向隱私保護的任務分配策略。再次,本文提出了一種信任關系動態(tài)評估的數(shù)據(jù)傳輸隱私保護策略。通過建立全局動態(tài)信任評估模型,為節(jié)點采集的感知數(shù)據(jù)選擇可靠的傳輸路徑,并隱藏節(jié)點的身份信息和其數(shù)據(jù)的關聯(lián)性。同時,利用信任關系設計一種新穎的消息切割方式,保障數(shù)據(jù)的隱私性、完整性和可驗證性,實現(xiàn)防御惡意節(jié)點攻擊的同時提高網(wǎng)絡運行效率。數(shù)值分析表明,本文所提策略可將消息暴露率控制在6%左右,并同時保證投遞率等其他網(wǎng)絡性能。最后對本文工作進行總結,并對今后的工作計劃進行展望。
【學位授予單位】:海南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TN929.5;TP212.9;TP309
【圖文】:
Fig.2邋Task邋assignment邋strategy逡逑.邋4信任狀態(tài)評估逡逑.4.邋1相互信譽度逡逑任務請求節(jié)點和參與節(jié)點往往需要相輔相成,相互信譽度表示兩種節(jié)點互中,彼此之間的滿意程度,如果請求節(jié)點對于這個參與節(jié)點滿意程度高,個參與節(jié)點比較可靠,是惡意攻擊節(jié)點的可能性就比較低,反之亦然。本章譽度目的是在參考參與節(jié)點f與任務請求節(jié)點的歷史交互記錄,在網(wǎng)絡段中,兩種不同的節(jié)點可能多次共同完成過同一任務,節(jié)點邐表示任務請對對應任務參與節(jié)點心次的滿意程度,&邋=邐:}表示最近/;次集合,其中<°<邋0表示么對^不滿意,不滿意程度越大,數(shù)值bO表示么對/^滿意,滿意程度越大,數(shù)值就越大;表示f與0的交互。f對島的信譽度7?(各0;)為公式(3.1)。并且為了提高準確性和動態(tài)的更新加衰減因子用于給不同時間滿意度分配權重值,使用公式(3.2)表示,以所有的歷史交互次數(shù)中,交互的滿意度權重值隨時間而達到動態(tài)變化。逡逑
意節(jié)點比例不同的情況下和不同任務請求間隔的情況下,本部分比較了邋TPTA、逡逑PEPPeR邋(Ota,2018)、SABA(Azzam,邋2018)三種隱私保護算法在任務隱私分配方面逡逑的網(wǎng)絡性能。仿真參數(shù)如表1所示;任務中仿真圖3如圖所示;200個節(jié)點的模擬路逡逑線規(guī)劃代碼片段如圖4所示。逡逑表1仿真參數(shù)設置逡逑Tablel邋Simulation邋parameter邋setting逡逑#1邐Wu逡逑仿真時間/s邐43200逡逑網(wǎng)絡大小/mxm邐2500x3000逡逑參與節(jié)點數(shù)量邐200逡逑參與節(jié)點通信方式邐Bluetooth逡逑傳輸范圍/m邐15逡逑傳輸速率/KBps邐250逡逑參與節(jié)點移動速度m/s邐2-3逡逑緩存大。停逻姡玻埃玻靛义先蝿债a(chǎn)生間隔/s邐500逡逑任務請求產(chǎn)生間隔/s邐500(default)逡逑任務內容大。耍
圖5不同惡意節(jié)點比例的任務請求成功率逡逑Fig.5邋Task邋request邋success邋rate邋for邋different邋malicious邋node邋ratios逡逑圖6中,TPTA策略的任務完成率遠高于其他兩種策略,主要是由于本章所提策逡逑略能夠根據(jù)節(jié)點信任度以一種隱私保護的方式選擇合適的參與節(jié)點,這在很大程度上逡逑限制了任務完成過程中惡意節(jié)點對數(shù)據(jù)傳輸過程的破壞。同時本章所提策略通過信任逡逑狀態(tài)評估選取的參與節(jié)點具有較高可信度及任務完成能力,間接地提高了邋TPTA任務逡逑完成的成功率,其任務完成率比PEPPeR高48%,遠高于SABA。逡逑0.90邐-^4-逡逑0.85-逡逑0.80-逡逑0.75—邐‘;.…逡逑0.70-邐:逡逑…::::::邋L邋::邋!逡逑.0.60-逡逑裳。.55:]邐逡逑砍0.45:邐:邐.…逡逑J+i邋Q.4Q-邐邐邐逡逑0.35-邐;邐?二邐逡逑邐邐:—■—SABA邋邐—邋一-一邐邐邐邐邐邐邐逡逑0.30邋:邋_?_PEPPeR邋…」...邐邐;邐邐邐邐—邐逡逑0.25:.…:TPTA邋.—邋!邐i邐2^!^.邐—逡逑0.20:—N邐」邐.邐—逡逑0.15邋-^-|邐I邋i邐I邐1邐|邐1邋I邐1邋I邐1邋I邐'逡逑0邐5邐10邐15邐20邐25邐30逡逑惡意節(jié)點比例(%)逡逑圖6不同惡意節(jié)點比例的任務完成率逡逑Fig.6邋Task邋completion
本文編號:2754151
【學位授予單位】:海南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TN929.5;TP212.9;TP309
【圖文】:
Fig.2邋Task邋assignment邋strategy逡逑.邋4信任狀態(tài)評估逡逑.4.邋1相互信譽度逡逑任務請求節(jié)點和參與節(jié)點往往需要相輔相成,相互信譽度表示兩種節(jié)點互中,彼此之間的滿意程度,如果請求節(jié)點對于這個參與節(jié)點滿意程度高,個參與節(jié)點比較可靠,是惡意攻擊節(jié)點的可能性就比較低,反之亦然。本章譽度目的是在參考參與節(jié)點f與任務請求節(jié)點的歷史交互記錄,在網(wǎng)絡段中,兩種不同的節(jié)點可能多次共同完成過同一任務,節(jié)點邐表示任務請對對應任務參與節(jié)點心次的滿意程度,&邋=邐:}表示最近/;次集合,其中<°<邋0表示么對^不滿意,不滿意程度越大,數(shù)值bO表示么對/^滿意,滿意程度越大,數(shù)值就越大;表示f與0的交互。f對島的信譽度7?(各0;)為公式(3.1)。并且為了提高準確性和動態(tài)的更新加衰減因子用于給不同時間滿意度分配權重值,使用公式(3.2)表示,以所有的歷史交互次數(shù)中,交互的滿意度權重值隨時間而達到動態(tài)變化。逡逑
意節(jié)點比例不同的情況下和不同任務請求間隔的情況下,本部分比較了邋TPTA、逡逑PEPPeR邋(Ota,2018)、SABA(Azzam,邋2018)三種隱私保護算法在任務隱私分配方面逡逑的網(wǎng)絡性能。仿真參數(shù)如表1所示;任務中仿真圖3如圖所示;200個節(jié)點的模擬路逡逑線規(guī)劃代碼片段如圖4所示。逡逑表1仿真參數(shù)設置逡逑Tablel邋Simulation邋parameter邋setting逡逑#1邐Wu逡逑仿真時間/s邐43200逡逑網(wǎng)絡大小/mxm邐2500x3000逡逑參與節(jié)點數(shù)量邐200逡逑參與節(jié)點通信方式邐Bluetooth逡逑傳輸范圍/m邐15逡逑傳輸速率/KBps邐250逡逑參與節(jié)點移動速度m/s邐2-3逡逑緩存大。停逻姡玻埃玻靛义先蝿债a(chǎn)生間隔/s邐500逡逑任務請求產(chǎn)生間隔/s邐500(default)逡逑任務內容大。耍
圖5不同惡意節(jié)點比例的任務請求成功率逡逑Fig.5邋Task邋request邋success邋rate邋for邋different邋malicious邋node邋ratios逡逑圖6中,TPTA策略的任務完成率遠高于其他兩種策略,主要是由于本章所提策逡逑略能夠根據(jù)節(jié)點信任度以一種隱私保護的方式選擇合適的參與節(jié)點,這在很大程度上逡逑限制了任務完成過程中惡意節(jié)點對數(shù)據(jù)傳輸過程的破壞。同時本章所提策略通過信任逡逑狀態(tài)評估選取的參與節(jié)點具有較高可信度及任務完成能力,間接地提高了邋TPTA任務逡逑完成的成功率,其任務完成率比PEPPeR高48%,遠高于SABA。逡逑0.90邐-^4-逡逑0.85-逡逑0.80-逡逑0.75—邐‘;.…逡逑0.70-邐:逡逑…::::::邋L邋::邋!逡逑.0.60-逡逑裳。.55:]邐逡逑砍0.45:邐:邐.…逡逑J+i邋Q.4Q-邐邐邐逡逑0.35-邐;邐?二邐逡逑邐邐:—■—SABA邋邐—邋一-一邐邐邐邐邐邐邐逡逑0.30邋:邋_?_PEPPeR邋…」...邐邐;邐邐邐邐—邐逡逑0.25:.…:TPTA邋.—邋!邐i邐2^!^.邐—逡逑0.20:—N邐」邐.邐—逡逑0.15邋-^-|邐I邋i邐I邐1邐|邐1邋I邐1邋I邐1邋I邐'逡逑0邐5邐10邐15邐20邐25邐30逡逑惡意節(jié)點比例(%)逡逑圖6不同惡意節(jié)點比例的任務完成率逡逑Fig.6邋Task邋completion
【參考文獻】
相關期刊論文 前1條
1 熊永平;孫利民;牛建偉;劉燕;;機會網(wǎng)絡[J];軟件學報;2009年01期
相關碩士學位論文 前2條
1 項金鑫;社會成本最小化移動群智感知激勵機制研究[D];南京郵電大學;2017年
2 牛軍霞;三種代價環(huán)境下的代價敏感屬性擇[D];閩南師范大學;2016年
本文編號:2754151
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