【摘要】：隨著傳感器技術的快速發(fā)展,傳感器網(wǎng)絡在各個領域的應用也越來越廣泛。由于傳感器通常部署在無人值守、條件惡劣的環(huán)境中,導致傳感器網(wǎng)絡非常容易遭到破壞。在這種情況下,評估網(wǎng)絡是否能繼續(xù)提供關鍵服務具有重要的意義。生存性是指網(wǎng)絡在遭受攻擊后繼續(xù)提供關鍵服務的能力,因此對無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)進行生存性評估十分重要。針對現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡生存性的研究現(xiàn)狀,本文首先提出一種平行組合的網(wǎng)絡評估模型,以解決現(xiàn)有評估模型對節(jié)點分布以及網(wǎng)絡拓撲的依賴,然后在此基礎上設計了單節(jié)點相關的生存性評估指標和網(wǎng)絡相關的生存性評估指標并對指標進行了計算,解決現(xiàn)有評估模型中評估指標單一,不能全面評估網(wǎng)絡生存性的問題。本文的主要研究工作如下:(1)提出一種基于單節(jié)點行為組合的網(wǎng)絡可生存性評估模型。首先利用連續(xù)時間馬爾可夫鏈(CTMC)建立單節(jié)點在遭受攻擊等破壞行為下的狀態(tài)轉換模型,該模型充分考慮了節(jié)點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,該模型通過引入連通函數(shù)記錄節(jié)點之間的連通狀態(tài),有效解決了其他模型中普遍存在的對節(jié)點分布和網(wǎng)絡拓撲結構依賴的問題。(2)針對單節(jié)點可生存性評估,提出三種評估指標,分別是單節(jié)點穩(wěn)態(tài)可用性、單節(jié)點瞬時可用性和單節(jié)點期望攻擊次數(shù)。單節(jié)點穩(wěn)態(tài)可用性評估節(jié)點在長期運行過程中處于正常工作狀態(tài)的概率,單節(jié)點瞬時可用性評估節(jié)點在某一時刻正常工作的概率,單節(jié)點期望攻擊次數(shù)評估節(jié)點在某一段時間段內(nèi)遭受攻擊的次數(shù)。此外針對這三種指標還設計了基于CTMC的計算方法。(3)針對網(wǎng)絡可生存性評估,提出兩種評估指標,分別是網(wǎng)絡穩(wěn)態(tài)k連通概率和網(wǎng)絡最低可用性。網(wǎng)絡穩(wěn)態(tài)k連通概率評估網(wǎng)絡在長期運行過程中,網(wǎng)絡中所有處于正常工作狀態(tài)的節(jié)點與網(wǎng)絡是k連通的概率,網(wǎng)絡最低可用性評估網(wǎng)絡在長期運行過程中,處于正常工作狀態(tài)的節(jié)點數(shù)量不少于網(wǎng)絡失效時節(jié)點數(shù)量的概率。此外針對這兩種指標還設計了基于CTMC的計算方法。實驗結果表明,轉移速率對網(wǎng)絡連通概率和最低可用性的影響與實際網(wǎng)絡在遭受攻擊、破壞時網(wǎng)絡連通性和可用性變化是一致的,提出的模型和指標是有效的。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【圖文】：

圖 3.6 節(jié)點由 C 變?yōu)?F 后連通狀態(tài)變化的影響向所有的鄰居節(jié)點發(fā)送偽造的數(shù)據(jù)，讓鄰居節(jié)點認為該徑最短[47]，從而把數(shù)據(jù)發(fā)送給黑洞節(jié)點，但是黑洞節(jié)點送過來的數(shù)據(jù)。因此當節(jié)點 2 由合作狀態(tài) C 變?yōu)楹诙礌钕颍ǔ斯?jié)點 2）其它的節(jié)點發(fā)送信息，而且節(jié)點 2 不據(jù)，此時認為節(jié)點 2 到節(jié)點 0 不連通，同時節(jié)點 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)點由 C 變?yōu)?F 后連通狀態(tài)變化的影響所有的鄰居節(jié)點發(fā)送偽造的數(shù)據(jù)，讓鄰居節(jié)點認為該最短[47]，從而把數(shù)據(jù)發(fā)送給黑洞節(jié)點，但是黑洞節(jié)點過來的數(shù)據(jù)。因此當節(jié)點 2 由合作狀態(tài) C 變?yōu)楹诙矗ǔ斯?jié)點 2）其它的節(jié)點發(fā)送信息，而且節(jié)點 2 不據(jù)，此時認為節(jié)點 2 到節(jié)點 0 不連通，同時節(jié)點 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，對接收到的數(shù)據(jù)不會再進狀態(tài) C 變?yōu)樽运綘顟B(tài) S 后，節(jié)點 2 到節(jié)點 0 由連通通變化和水母節(jié)點是一樣的。分析據(jù)庫的狀態(tài)進行了分析，把數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)分為四種狀態(tài)、探測狀態(tài)和恢復狀態(tài)，利用 SMP 建立了狀態(tài)狀態(tài)的分析過于簡單，沒有考慮數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障的。Peng[49]把網(wǎng)絡分為若干個子系統(tǒng),僅僅根據(jù)子系統(tǒng)模型，沒有對各個子系統(tǒng)的狀態(tài)進行詳細的分析，所

【參考文獻】

相關期刊論文 前7條

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本文編號：2787974