[01194480]无线传感器网络环境下的信任管理模型与技术研究

本项目属于计算机网络领域,以无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, 简称WSNs）中的信任管理技术为背景和潜在应用需求,主要研究无线传感器网络环境下的信任建模理论与应用决策方法问题,研究内容可归纳为以下三个方面： （1）应用变化感知引擎的设计： 研究应用环境状态变化的感知问题,将环境的变化同信任评估过程相结合,设计了一个应用变化感知引擎来感知环境条件的变化,运用领域知识判断应用环境是否改变。该方法用基于规则的知识表示环境信息,通过规则推理分析环境的变化,进而决定与当前环境相匹配的应用,同时将应用改变通知给信任模型。 （2）信任模型的设计： 在这个部分对现有的信任管理系统进行分析, 研究WSNs网络拓扑结构的不稳定性对信任建立的影响,研究WSNs环境下传感器节点信任度评估问题,并基于稳定组的方法设计了分布式的信任模型。从概率上对信任推导进行解释,证明信誉度计算收敛的必然性,并深入的讨论分布式算法的安全问题主要解决了新进入节点的信誉度问题,节点信誉度的存储问题以及节点合谋欺骗等攻击方式对算法安全性的影响问题。研究了信任关系的变化与特定应用的相关性,设计信誉度的自适应调节算法,以适应应用环境的改变。同时搭建实验平台来证明轻量级的分布式信任模型的有效性,安全性并对其进行性能优化和改进。 （3）决策模型的设计： 基于风险研究领域中的相关知识,分析了己有研究成果,研究不同应用环境下的风险和信任的关系,并基于效益理论给出风险和信任之间的关系公式;并在信任模型的基础上将风险和信任融合进决策过程中,设计了一个全新的决策模型来支持可信决策过程。 （4）仿真平台的设计： 使用离散事件模拟器OMNet++开发了新的适用于无线传感器网络的信任管理系统仿真平台,模拟正常传感器节点的行为以及异常攻击者的行为。通过此仿真平台测试信任管理系统的功效,验证是否可以抵消系统中加入信任管理带来的各种耗费和风险,为今后的研究工作提供依据和方向。 项目研究获得的理论方法解决了分散的、开放的和动态的WSNs网络所面临的信任和安全问题,并利用其识别被俘获的节点、恶意节点,激励传感器节点之间的诚实合作;提出的应用决策方法可指导并帮助节点进行可信决策,因此项目研究成果具有重要的理论意义和技术价值。