一种基于贝叶斯理论与熵理论的动态轻量级信任评估方法技术

本发明专利技术提出一种基于贝叶斯理论和熵理论的动态轻量级信任评估方法，它属于无线传感器网络安全技术领域，包括以下步骤：步骤一、根据贝叶斯理论，评估主体计算评估客体的直接信任值；步骤二、评估主体利用衰减因子与有效历史记录周期性更新评估客体的直接信任值；步骤三、评估主体计算评估客体直接信任值的置信度，并判断该置信度是否大于某一阈值以决定是否需进一步计算评估客体的间接信任值；步骤四、确定推荐信任值传递路径，使用熵理论确定各推荐信任值的权重，计算评估客体的间接信任值，并结合直接信任值计算评估客体的综合信任值。本发明专利技术符合网络节点能量、计算、存储等资源有限的特性，具有动态性、自适应性、轻量级等优点。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于贝叶斯理论和熵理论的动态轻量级信任评估方法，其特征在于：通过贝叶斯理论得出评估客体的直接信任值，并根据有效历史记录及衰减因子进行周期性更新；根据评估客体直接信任值的置信度大小决定计算综合信任值时是否需考虑间接信任值；并结合熵理论确定各信任值的权重；假设评估节点i对被评估节点j进行信任评估：其中节点i称为评估主体，节点j称为评估客体，该方法具体步骤如下：?步骤一：根据贝叶斯理论，评估主体计算评估客体的直接信任值，具体方法为：?假设节点i与节点j的直接信任值的先验概率分布函数为贝塔分布Beta（αij，βij），其中αij表示节点i与节点j合作成功的次数，βij表示节点i与节点j合作失败的次数；根据贝叶斯规则可知贝塔分布为共轭先验分布，因此直接信任值的后验概率分布函数仍为贝塔分布Beta（αij+1，βij+1），将所得后验分布的数学期望作为节点j的直接信任值：?初始时假定αij＝0，βij＝0；?步骤二：评估主体利用衰减因子与有效历史记录周期性更新评估客体的直接信任值，具体步骤为：?（1）设评估主体i在0时刻完成对评估客体j直接信任向量Dij的初始化，直接信任向量的更新周期为t，为提高动态适应能力并节约节点i的存储，引入有效历史记录数h（h≥1，且为整数），即将周期t拆分为h个时段，节点i只在该周期内的各时段初始时刻?观察评估客体j的网络行为，并记录各时段的合作成功次数αij(k)与合作失败次数βij(k)，此为有效历史记录；记录t时刻节点j网络行为的观察结果，s=1表示该次行为为正常行为，s=0表示该次行为为恶意行为；评估主体i通过监听信道实现对评估客体j网络行为的观察，采用混杂接收的通信模式；?（2）评估主体i根据历史记录值可信程度随时间衰减的特性，引入衰减因子λ（0≤λ≤1），动态地设置相应记录值的权重；?（3）评估主体根据各有效历史记录，并代入各个历史记录的权重，即可得到评估客体j在t时刻的直接信任：?步骤三：评估主体计算评估客体直接信任值的置信度，并判断该置信度是否大于某一阈值以决定是否需进一步计算评估客体的间接信任值，具体方法为：?设为评估客体的直接信任值Dij置信度为γ的置信区间，0＜ε＜min(1?Dij,Dij)，ε取值视具体应用环境而定，则?设置信度阈值为γ0（0.8≤γ0≤1）；若γ≥γ0，则评估客体的直接信任值即可作为其综合信任值Tij＝Dij，本轮评估过程结束；否则转至步骤四；?步骤四：确定推荐信任值传递路径，使用熵理论确定各推荐信任值的权重，计算评估客体的间接信任值，并结合直接信任值计算评估客体的综合信任值，具体步骤为：?（1）评估主体向周围发送广播消息，寻找推荐节点，建立评估主体与评估客体之间的推荐信任值传递路径，具体方法为：?评估主体i向周围广播评估客体j的推荐信任值的查询命令，评估主体和评估客体的共同邻居节点称为推荐节点，如节点x，收到查询命令后，将自身对评估客体的直接观察记录（αxj，βxj）发送给评估主体；?（2）评估主体利用自身对推荐节点，如节点x，的直接观察记录（αix，βix），与推荐节点发回的结果（αxj，βxj），计算出节点x对评估客体的推荐信任值（3）假设有n个推荐节点则存在n个推荐信任值通过信息熵理论确立各推荐信任值的权重并进行推荐信任值的动态综合，具体方法如下：?①计算各推荐信任值的熵，以计算第x个推荐信任值的熵为例：?②根据所得熵，计算各推荐信任值的权重，以计算第x个推荐信任值的权重为例?③利用所得各推荐信任值的权重，进行推荐信任值的动态综合：?（4）评估主体根据评估客体直接信任值与间接信任值计算评估客体的综合信任值Tij，具体方法如下：?①计算评估客体的直接信任值与间接信任值的熵：?H(Dij)＝?Dijlog2Dij?(1?Dij)log2(1?Dij)??????????????????(12)?H(Rij)＝?Rijlog2Rij?(1?Rij)log2(1?Rij)????????????????????(13)?②计算评估客体的直接信任值与间接信任值的权重：?直接信任值的权重间接信任值的权重③评估主体计算评估客体的综合信任值：?Tij＝wDDij+wRRij????????????????????（16）?。FDA00003144997300011.jpg,FDA00003144997300012.jpg,FDA00003144997300013.jpg,FDA00003144997300014.jpg,FDA00003144997300015.jpg,FD...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯仁剑，车沈云，吴银锋，于宁，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：