【摘要】：隨著傳感器技術(shù)的快速發(fā)展,傳感器網(wǎng)絡(luò)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。由于傳感器通常部署在無(wú)人值守、條件惡劣的環(huán)境中,導(dǎo)致傳感器網(wǎng)絡(luò)非常容易遭到破壞。在這種情況下,評(píng)估網(wǎng)絡(luò)是否能繼續(xù)提供關(guān)鍵服務(wù)具有重要的意義。生存性是指網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊后繼續(xù)提供關(guān)鍵服務(wù)的能力,因此對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)進(jìn)行生存性評(píng)估十分重要。針對(duì)現(xiàn)有無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)生存性的研究現(xiàn)狀,本文首先提出一種平行組合的網(wǎng)絡(luò)評(píng)估模型,以解決現(xiàn)有評(píng)估模型對(duì)節(jié)點(diǎn)分布以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞囊蕾?然后在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了單節(jié)點(diǎn)相關(guān)的生存性評(píng)估指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的生存性評(píng)估指標(biāo)并對(duì)指標(biāo)進(jìn)行了計(jì)算,解決現(xiàn)有評(píng)估模型中評(píng)估指標(biāo)單一,不能全面評(píng)估網(wǎng)絡(luò)生存性的問(wèn)題。本文的主要研究工作如下:(1)提出一種基于單節(jié)點(diǎn)行為組合的網(wǎng)絡(luò)可生存性評(píng)估模型。首先利用連續(xù)時(shí)間馬爾可夫鏈(CTMC)建立單節(jié)點(diǎn)在遭受攻擊等破壞行為下的狀態(tài)轉(zhuǎn)換模型,該模型充分考慮了節(jié)點(diǎn)遭受黑洞攻擊和水母攻擊后狀態(tài)的變化;其次,建立一種CTMC之間的行為組合模型,該模型通過(guò)引入連通函數(shù)記錄節(jié)點(diǎn)之間的連通狀態(tài),有效解決了其他模型中普遍存在的對(duì)節(jié)點(diǎn)分布和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)依賴的問(wèn)題。(2)針對(duì)單節(jié)點(diǎn)可生存性評(píng)估,提出三種評(píng)估指標(biāo),分別是單節(jié)點(diǎn)穩(wěn)態(tài)可用性、單節(jié)點(diǎn)瞬時(shí)可用性和單節(jié)點(diǎn)期望攻擊次數(shù)。單節(jié)點(diǎn)穩(wěn)態(tài)可用性評(píng)估節(jié)點(diǎn)在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中處于正常工作狀態(tài)的概率,單節(jié)點(diǎn)瞬時(shí)可用性評(píng)估節(jié)點(diǎn)在某一時(shí)刻正常工作的概率,單節(jié)點(diǎn)期望攻擊次數(shù)評(píng)估節(jié)點(diǎn)在某一段時(shí)間段內(nèi)遭受攻擊的次數(shù)。此外針對(duì)這三種指標(biāo)還設(shè)計(jì)了基于CTMC的計(jì)算方法。(3)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)可生存性評(píng)估,提出兩種評(píng)估指標(biāo),分別是網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)k連通概率和網(wǎng)絡(luò)最低可用性。網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)k連通概率評(píng)估網(wǎng)絡(luò)在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,網(wǎng)絡(luò)中所有處于正常工作狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)是k連通的概率,網(wǎng)絡(luò)最低可用性評(píng)估網(wǎng)絡(luò)在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,處于正常工作狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量不少于網(wǎng)絡(luò)失效時(shí)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的概率。此外針對(duì)這兩種指標(biāo)還設(shè)計(jì)了基于CTMC的計(jì)算方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,轉(zhuǎn)移速率對(duì)網(wǎng)絡(luò)連通概率和最低可用性的影響與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊、破壞時(shí)網(wǎng)絡(luò)連通性和可用性變化是一致的,提出的模型和指標(biāo)是有效的。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【圖文】：

圖 3.6 節(jié)點(diǎn)由 C 變?yōu)?F 后連通狀態(tài)變化的影響向所有的鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送偽造的數(shù)據(jù)，讓鄰居節(jié)點(diǎn)認(rèn)為該徑最短[47]，從而把數(shù)據(jù)發(fā)送給黑洞節(jié)點(diǎn)，但是黑洞節(jié)點(diǎn)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。因此當(dāng)節(jié)點(diǎn) 2 由合作狀態(tài) C 變?yōu)楹诙礌钕颍ǔ斯?jié)點(diǎn) 2）其它的節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而且節(jié)點(diǎn) 2 不據(jù)，此時(shí)認(rèn)為節(jié)點(diǎn) 2 到節(jié)點(diǎn) 0 不連通，同時(shí)節(jié)點(diǎn) 1 到 2 以外）的連通狀態(tài)由連通變?yōu)椴贿B通。連通狀態(tài)變化

圖 3.6 節(jié)點(diǎn)由 C 變?yōu)?F 后連通狀態(tài)變化的影響所有的鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送偽造的數(shù)據(jù)，讓鄰居節(jié)點(diǎn)認(rèn)為該最短[47]，從而把數(shù)據(jù)發(fā)送給黑洞節(jié)點(diǎn)，但是黑洞節(jié)點(diǎn)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。因此當(dāng)節(jié)點(diǎn) 2 由合作狀態(tài) C 變?yōu)楹诙矗ǔ斯?jié)點(diǎn) 2）其它的節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而且節(jié)點(diǎn) 2 不據(jù)，此時(shí)認(rèn)為節(jié)點(diǎn) 2 到節(jié)點(diǎn) 0 不連通，同時(shí)節(jié)點(diǎn) 1 到2 以外）的連通狀態(tài)由連通變?yōu)椴贿B通。連通狀態(tài)變化

圖 3.8 節(jié)點(diǎn)由 C 變?yōu)?J 后連通狀態(tài)變化的影響了避免變成失效的節(jié)點(diǎn)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)不會(huì)再進(jìn)狀態(tài) C 變?yōu)樽运綘顟B(tài) S 后，節(jié)點(diǎn) 2 到節(jié)點(diǎn) 0 由連通通變化和水母節(jié)點(diǎn)是一樣的。分析據(jù)庫(kù)的狀態(tài)進(jìn)行了分析，把數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)分為四種狀態(tài)、探測(cè)狀態(tài)和恢復(fù)狀態(tài)，利用 SMP 建立了狀態(tài)狀態(tài)的分析過(guò)于簡(jiǎn)單，沒(méi)有考慮數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)故障的。Peng[49]把網(wǎng)絡(luò)分為若干個(gè)子系統(tǒng),僅僅根據(jù)子系統(tǒng)模型，沒(méi)有對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的分析，所

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2787974