申请/专利权人：甘肃政法大学

申请日：2023-11-16

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117377021B

主分类号：H04W40/10

分类号：H04W40/10;H04W40/04;H04W84/18;H04W40/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.01.26#实质审查的生效;2024.01.09#公开

摘要：本发明公开了一种基于动态信任感知和负载均衡的低能耗安全路由方法。采用神经网络预测网络节点的动态信任度，加快恶意节点检测的速度和准确性。综合考虑将簇头节点平均动态信任度、簇头节点负载、网络能耗、网络生命周期等指标，使用层次分析法建立准确的路由评估模型。基于遗传算法详细设计低能耗安全路由的搜索方法和染色体的选择、交叉、变异方法，从而快速建立最优的簇头节点集合和每个节点的最佳路由路径。该路由协议可以明显提高恶意节点的检测速度和检测成功率，降低网络的能耗和负载，有效提升网络的安全性和节能性。

主权项：1.一种基于动态信任感知和负载均衡的低能耗安全路由方法，包括：在WSNs网络中采用Chebyshev神经网络来对节点的动态信任进行预测，公式如下为： 式中，Tidyn：表示节点i的动态信任预测值N：表示隐藏层的大小，表示节点的特征在隐藏层中进行转换的维度；ωn：表示隐藏层中第n个神经元的权重，用于对隐藏层输出进行加权求和；Rn：表示Chebyshev多项式，表示将输入向量x进行转换的函数；第n个隐藏层神经元将使用第n个Chebyshev多项式进行转换，以获得隐藏层的输出；Ticom：表示节点i的综合信任度，作为输入向量x中的一个元素；它表示节点的历史信任信息，用于预测节点的动态信任；使用异常衰减因子μ对节点的不合作次数进行衰减；使用所有簇头节点的平均动态信任度来衡量网络中簇头节点的信任度；计算每个簇头节点的负载和网络能耗，得到整个网络的负载和能耗；计算所有簇头节点的剩余运行时间，得到整个网络的运行时间；将簇头节点的平均动态信任度、负载、网络能耗和剩余运行时间作为评价指标；选择具有最佳性能的簇头节点；构建基于层次分析法的路由性能评价模型，层次分析法对各个评价指标的权重进行评估和分析，建立路由路径的性能指标体系；基于遗传算法构建路由的适应度函数和路径搜索方法：使用遗传算法来构建路由的适应度函数和路径搜索方法；遗传算法通过基因的选择、变异、交叉和保留精英操作，优化路由的目标函数来选择最优的路由路径；所述适应度函数为：基于Eva路由评估模型建立构造适应度函数f，f＝Eva·5-s·2-t，式中，s为无法入网的簇头节点数量、t为无法入网的普通节点数量；Eva路由评估模型公式为： 式中，表示簇头节点的平均动态信任度；Load：表示单个传感器节点产生的数据流量；LoadCH-max表示Mopt个簇头节点中的最大负载，Mopt表示选定的簇头节点的数量；Etotal表示整个网络的能耗；dmax表示最大允许的位置距离；Klive表示活跃节点数；E0max表示簇头节点初始能量；Tmin表示最小的可接受的信任度阈值；ETx表示发送一个比特的能量消耗；k表示簇头节点的数量；m表示簇头节点的索引。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 甘肃政法大学 基于动态信任感知和负载均衡的低能耗安全路由方法

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