面向恶意程序传播的异质WSNs稳态可用度评估*

沈士根,黄龙军,周海平,范 恩,李宏杰,曹奇英

(1.绍兴文理学院计算机科学与工程系,浙江 绍兴 312000;2.嘉兴学院数理与信息工程学院,浙江 嘉兴 314001;3.东华大学计算机科学与技术学院,上海 201620)



面向恶意程序传播的异质WSNs稳态可用度评估*

沈士根1*,黄龙军1,周海平1,范 恩1,李宏杰2,曹奇英3

(1.绍兴文理学院计算机科学与工程系,浙江 绍兴 312000;2.嘉兴学院数理与信息工程学院,浙江 嘉兴 314001;3.东华大学计算机科学与技术学院,上海 201620)

为预测异质传感网(HWSNs)的可用性能,提出一种面向恶意程序传播的HWSNs稳态可用度评估方法。在考虑异质传感节点实际状态基础上,增加状态D(死亡)扩展经典SIR传染病模型得到SIRD模型以描述节点因能量耗尽、物理损坏或恶意程序攻击导致功能丧失的情况。使用Markov链描述节点各状态之间的动态转换过程,分析得到状态转换矩阵和各状态变化的动力学方程。推理得到一个异质传感节点的稳态可用度计算公式,再依次推理得到星形和簇形HWSNs稳态可用度计算公式。实验分析了IDS检测率和误报率对异质传感节点稳态可用度的影响,验证了所提出方法的有效性。

异质传感网;稳态可用度评估;恶意程序;传染病模型;Markov链

物联网在智慧城市、智慧交通、智慧健康、智慧安防等应用领域用途广泛,已成为我国五大新兴战略性产业之一。在具体构建时,其底层网络通常使用传感网实现[1]。由于物联网普遍具有多元与异构的特性,所以包含异质传感节点的异质传感网HWSNs(Heterogeneous Wireless Sensor Networks)已成为必然需求,它比同质传感网更有实际应用价值。……