申请/专利权人：东南大学

申请日：2023-02-14

公开（公告）日：2023-05-09

公开（公告）号：CN115866605B

主分类号：H04W12/122

分类号：H04W12/122;H04L9/40;H04W24/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.09#授权;2023.04.14#实质审查的生效;2023.03.28#公开

摘要：本发明公开了一种基于信号强度的女巫攻击检测和隔离方法，包括以下步骤：S1.分析计算发射功率、节点距离和信号强度之间的关系；S2.正常节点监听邻居节点，使用点估计获得对应邻居节点的RSSI分布，更新NBR_Info；S3.对于收到的DIS包，查询NBR_Info，根据RSSI分布的样本均值和标准差，判断包的合法性；S4.对于合法DIS数据包，将源地址、RSSI和到达时间存入DIS_Cache表；S5.引入锚节点，用于广播DIS包的信息来辅助正常节点定位；等，本发明利用信号强度RSSI定义两种物理地址标识，用于粗粒度定位邻居节点，与包中的源地址进行比较，能有效检测到女巫攻击并隔离恶意节点。

主权项：1.一种基于信号强度的女巫攻击检测和隔离方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.分析无线电信号模型，得到发射功率、节点距离和信号强度之间的关系；S2.正常节点监听邻居节点，使用点估计获得对应邻居节点的RSSI分布，更新NBR_Info；S3.对于收到的DIS包，查询NBR_Info，根据RSSI分布的样本均值和标准差，判断包的合法性；S4.对于合法DIS数据包，将源地址、RSSI和到达时间存入DIS_Cache表；S5.引入锚节点，用于广播DIS包的信息来辅助正常节点定位；S6.正常节点选定RSSI最大的锚节点作为锚头节点；S7.正常节点在收到DIS_A后，查询DIS_Cache，先比较到达时间和源地址，判断DIS_A的时效性；S8.若DIS_A未过期，找到DIS_A对应的DIS信息，计算物理地址标识D；S9.根据D查找黑名单Black_List，若为恶意物理地址标识，则丢弃此包并利用点估计更新Black_List中此表项的均值D；S10.根据D查找DIS_Info，找到对应表项后比较节点ID，验证此物理地址标识的合法性；S11.若为合法物理节点，则响应此DIS包，并利用点估计更新DIS_Info中对应表项；若为恶意节点，则隔离此节点，将D加入黑名单Black_List；所述S1中，使用的信号传播模型是对数正态阴影模型log-normalshadowingmodel，其接收方收到包的能量强度由以下公式计算得到： ,其中，是离发包节点距离为d的接收节点收到包的能量强度，为发包节点的无线电发射功率，是近地参考距离near-earthreferencedistance，是对于参考节点的路径损失,为路径损失指数且依赖于环境，是高斯随机噪声；所述S2中，当节点的无线电发射功率固定时，RSSI是和距离相关的，所以用于定位，而对于正常节点，其无线电发射功率往往是固定的，因此对于给定的一对发包节点和接收节点，其RSSI是服从高斯分布的，通过点估计，来使用样本均值和标准差来代替总体的期望和标准差，对于每个邻居节点，使用如下方法更新均值和标准差： ,其中为样本均值，为样本标准差，RSSI为新收到包的信号强度,为对应邻居节点的包的数量；所述S8中，根据DIS_A中的信息与记录在表DIS_Cache中的DIS信息，计算得到物理地址标识D： ； 其中，为锚节点收到对应DIS数据包时的信号强度，为记录在DIS_Cache中对应DIS包的信号强度，其对应性都是通过DIS的源地址来确定，由于物理地址标识D与无线电发送功率无关，所以定位到包括恶意节点在内的所有节点，得到对应当前节点和锚节点的相对位置；所述S9中，根据计算得到的物理地址标识D查询黑名单Black_List，判断其物理节点是否已被隔离；所述S10中，对于未被隔离的物理节点，根据D查询表DIS_Info，判断此DIS包中的源地址与对应表项记录的源地址是否相同，因为D可以定位到每一个节点，而只有恶意节点会使用多个虚假身份广播DIS包，所以相同的物理地址标识D会对应多个源逻辑地址，当收到恶意节点广播的第二个DIS包时，其计算出相同的物理地址标识D，但两个包中的源地址不同，因而被判定为恶意节点；所述S11中，在被判定为恶意节点后，会将此物理地址标识D加入黑名单中，并丢弃此DIS包，而对于正常邻居节点，其物理地址标识D会一直对应一个源地址，因此在收到正常DIS包时，会利用点估计更新DIS_Info中对应表项的均值，并根据RPL协议的涓流机制对此DIS包进行DIO包的响应。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东南大学 一种基于信号强度的女巫攻击检测和隔离方法

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