基于机器学习方法的无线通信链路入侵检测与修复方法研究

来源 :长春工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hnaylz
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随着互联网和物联网的不断发展,以万物互联而衍生的生态网络已经大量应用于我们的日常生活与工作生产中,在当前大规模的复杂网络中存在着恶意人员对物联网底层无线传感网络的攻击行为,遭到破坏的无线通信链路需要修复的现象,通过当前网络流量数据判断入侵行为和根据网络节点状况抉择最优待修复链路至关重要。由于无线传感网络中传感器节点能量有限,计算能力不足,当网络流量数据维度越来越高时,网络异常入侵检测会变得越来越难。在物联网应用环境中影响通信链路稳定性的因素众多,且每种影响因子所占比重均不一样,仅采用单个影响因子去衡量某个待修复链路的优劣性,难以选择出最优待修复链路。根据以上问题,本文采用受限玻尔兹曼机算法对无线网络中网络流量数据特征提取并降维,采用多层支持向量机算法分类异常数据实现入侵行为检测,对网络中损坏的链路通过模糊控制算法将网络节点状态信息带入模糊控制规则计算链路状态值,抉择出最优待修复链路。本文主要工作如下:(1)针对无线传感网络易遭受各种网络攻击,且网络节点能量有限,计算能力不足,在高维度流量数据传输下难以分析网络异常行为,本文设计了一种基于RBM-SVM算法的入侵检测模型来检测无线传感网络攻击行为。首先通过RBM模型对高维度流量数据特征提取并降维,结合WSN网络簇行结构建立多层SVM分类检测网络异常。本文采用NSL_KDD公共入侵检测数据集验证所提出的入侵检测模型,试验结果表明该模型对网络流量检测准确率为99.06%。(2)针对无线传感器节点所组成的无线通信网络存在通信链路损坏,多条待修复链路中需要选择最优待修复链路来修复的问题,本文提出了一种基于模糊控制决策链路稳定性算法的修复策略,提取网络节点中无线通信链路稳定性影响因子,将影响因子量化输入模糊控制决策模型中,建立输入影响因子和输出判决值的隶属函数,建立合适的规则库,通过模糊推理与逆模糊化得到待链路中节点判决值,将待修复链路中稳定性最好、生命周期更长的链路进行修复。本文采用matlab仿真软件模拟无线通信链路,采用simulink建立模糊控制器证明了本文方法的可行性。
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