移动自组网可信策略及应用结合研究

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移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)是一种由多个具有对等关系的移动无线节点组成的自组织网络,该网络旨在不依赖于任何基础设施的前提下提供网络无线服务。网络中的节点可以充任网络路由器的角色,数据包经由网络中多跳中间节点转发而到达其指定的目的节点。鉴于该网络这种自组织和快速反应部署的能力,MANET网络可以被应用到不同的场合,如战场通信、紧急营救、法庭审讯、公开会议、虚拟教室和其他一些较为安全、敏感的计算场合中。该网络因其潜在的应用远景吸引了众多的研究团队。随着移动自组网对可靠性和安全性的依赖不断增强,可信计算逐步进入到了人们的研究视野。目前,海内外就可信计算探究中已经有了很大的突破,然而移动自组网在设计可信协议、建立可信软件方面只是处于初步阶段。这当中非常有代表的就是移动自组网的安全路由协议,因为移动自组网其本身具备着开放性以及移动平台不是很可靠,所以有关恶意攻击现象还一直存在,例如自私节点攻击以及隧道攻击等。由此,本文对移动自组网下的可信策略及其相关技术进行研究:首先,综合考虑对移动自组网下影响信任关系的多种可能要素,引入模糊反馈评价理论对移动自组网的节点信息进行处理,重点剖析处理单个节点的可信评估问题。根据节点属性权重信息的不确定性和属性加权综合值划分的模糊性,并给出了相关分析和度量算法。其次,结合灰色理论和马尔可夫理论的特点,根据移动自组网中节点动态性、临时性的特性,对节点中的信任利用模型进行预测评估,结合灰色理论和马尔可夫理论的特点,用灰色SCGM(1,1)模型预测曲线来反映网络宏观发展规律,并以此预测曲线为基准,利用马尔可夫概率矩阵来寻找自组网的微观波动规律,因而对随机波动较大的数据列的预测具有较高的精度预测值与实际值较为接近,较好的反应了节点的变化关系,所得到的预测值是可信的。同时依据节点的信任预测提出了一种新型的可信源路由协议。在移动自组网中,由于节点设备能量有限,如何构造最小能耗多播树是一个重要问题。由于构造最小能耗多播树受到选择不同的中继节点集的影响,论文提出了一种优化最小能耗多播树构造的可信离散粒子群算法。实验结果表明改进后的可信离散粒子群算法具有较强的优化能力,有效地提高了最小能耗多播树的构造。最后,针对移动自组网中的信任机制和调度算法相分离,从而在实际环境中难以应用的缺陷,论文引入了多目标遗传算法来刻画网络任务调度的多目标遗传模型,提出了一种基于信任机制与改进的遗传任务调度算法,并对算法进行改进以保证算法的收敛性。
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