基于演化博弈的WSNs節(jié)點(diǎn)信任機(jī)制的研究與仿真.pdf

1、隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與發(fā)展，其安全問題受到越來越多研究者的關(guān)注。近年來，在傳統(tǒng)安全領(lǐng)域之外，人們開始把目光投向WSNs的信任管理問題。
　　WSNs主要通過節(jié)點(diǎn)間互助轉(zhuǎn)發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包傳輸。由于WSNs節(jié)點(diǎn)自身能量、資源的限制，在與其他節(jié)點(diǎn)配合完成任務(wù)時(shí)，往往為了減少能耗，會(huì)陷入拒絕合作的自私狀態(tài);而某些正常節(jié)點(diǎn)又容易被利用，幫助惡意節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。信任管理要求建立節(jié)點(diǎn)間的信任機(jī)制，使得正常節(jié)點(diǎn)能互相信任合作，對(duì)惡意節(jié)點(diǎn)持不

2、信任且拒絕合作的態(tài)度。
　　對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)來說，選擇信任而幫助其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包可以提高信譽(yù)，從而獲得收益，同時(shí)會(huì)付出成本，如能量消耗、惡意信息的風(fēng)險(xiǎn)等。然而，出于節(jié)點(diǎn)自私性考慮，節(jié)點(diǎn)往往不愿幫助其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包從而選擇不信任并拒絕合作，這會(huì)影響節(jié)點(diǎn)的信譽(yù)，導(dǎo)致收益降低。本文針對(duì)這對(duì)矛盾關(guān)系，采用演化博弈的方法，通過構(gòu)建演化信任模型，引導(dǎo)整個(gè)WSNs達(dá)到演化穩(wěn)定狀態(tài)。該狀態(tài)下WSNs絕大多數(shù)甚至全部節(jié)點(diǎn)選擇信任策略。具體來說，本文的

3、主要研究內(nèi)容如下:
　　1.簡要分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全和信任的限制性因素，結(jié)合博弈理論對(duì)WSNs節(jié)點(diǎn)信任合作的矛盾點(diǎn)進(jìn)行了闡述，并提出了本課題的研究背景、意義及主要內(nèi)容;
　　2.針對(duì)WSNs節(jié)點(diǎn)非完全理性化的特點(diǎn)，以演化博弈為基礎(chǔ)，構(gòu)建WSNs的演化信任模型，并提出了反思與模仿兩種不同的動(dòng)態(tài)選擇方法，通過動(dòng)力學(xué)分析，推導(dǎo)出達(dá)到演化穩(wěn)定狀態(tài)的條件，并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了結(jié)論;
　　3.在演化信任模型中引入激勵(lì)機(jī)制、丟包