基于可容忍误差的IP定位方法技术

本发明专利技术提供一种基于可容忍误差的IP定位方法，依次包括以下步骤：a、获取与目标IP具有最近共同路由器的地标及该最近共同路由器的位置；b、确定每一个地标的偏差值，并确定地标所在的区域D；c、在区域D内，以地标的声称位置为圆心做圆，圆的半径r分别取小于等于该地标的偏差值的任意值，在每个圆周上取多个点，并将这些点作为该地标的估计位置；d、根据地标和最近共同路由器之间的估计时延和转换系数，得到最近共同路由器的估计位置；e、确定一个能够覆盖最近共同路由器的所有估计位置的最小区域，此最小区域即为最近共同路由器所在的区域。本发明专利技术将时延、参考地标及链路误差都纳入到地标的修正误差，提高了IP定位结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息安全
，尤其涉及一种基于可容忍误差的IP定位方法。
技术介绍
IP定位技术是指利用IP设备的名字、注册信息或时延信息来估计目标的地理位置，IP定位算法主要用于对目标IP的地理位置进行估计。IP定位算法所需要的参照信息包括时延、路径及参考地标等，时延测量易受网络负载及链路曲折程度等因素的影响，在估计地标与共同路由器间的时延时，探测源与共同路由器间的路径是否一致，会影响时延测量的准确性。如图1所示，假设探测源为P，已知两个地标L1和L2，目标IP与两个地标的共同路由器为Ri，探测源P与地标L1间的测量时延为t1，探测源P与地标L2间的测量时延为t2，探测源P与共同路由器Ri间的测量时延为ti，在t1、t2与ti的测量过程中，假设数据包在P与L1间、P与L2间的路径相同，则L1与Ri间的时延ti1＝t1-ti，L2与Ri间的时延ti2＝t2-ti，但如果P与Ri间还存在另一条通信路径，且P与Ri间的时延ti′正是通过该路径测得的，则L1与Ri间的时延ti1＝t1-ti′，L2与Ri间的时延ti2＝t2-ti′，其中，下标i、i1、i2均仅为区分作用，并非变量。在时延测量过程中，无法判断两个节点间所经过路径的信息，而P与Ri间的路径不同，可能会给地标和共同路由器间的估计时延引入误差。实际中，地标或目标与共同路由器间的时延存在较难消除的测量误差，除主动部署的探测源用作地标外，利用Web采集和在已有定位数据中获取的地标均可能存在位置有偏差的情况，而链路的曲折程度也会给定位算法带来不同程度的影响。当共同路由器与地标间的估计时延存在误差，即该时延比两者间的实际时延偏大或偏小，且已知节点间的估计时延与距离的转换系数时，则地标依据该估计时延为共同路由器计算的距离约束也会偏大或偏小，即以地标所在位置为圆心的圆，其真实半径应大于或小于计算所得的半径。同样地，链路过于曲折或地标声称位置与实际位置不相符时，也会使地标和共同路由器之间的计算距离出现半径偏大或圆心偏移等情形，即算法所需的参照信息常常会因为存在误差而对定位结果产生影响。现有IP定位方法多在理想网络中对目标IP进行定位，较少考虑时延、地标或链路可能存在误差时定位方法的设计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于可容忍误差的IP定位方法，能够将时延、参考地标及链路误差都纳入到地标的修正误差，提高了IP定位结果的准确性。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：基于可容忍误差的IP定位方法，依次包括以下步骤：a、依据已知地标和目标IP的路径信息，获取与目标IP具有最近共同路由器的地标及该最近共同路由器的位置；b、对于所有与最近共同路由器相连的地标，根据对应机构类型及所在网络连通性确定每一个地标的偏差值，地标所在位置位于以地标声称位置为圆心，偏差值为半径的圆覆盖的区域D内；c、在步骤b得到的区域D内，以地标的声称位置为圆心做多个圆，圆的半径r分别取小于等于该地标的偏差值的任意值，在每个圆周上取多个点，记录每个点的经度信息和纬度信息，并将这些点作为该地标的估计位置，按照此方法得到所有地标的所有估计位置；d、计算所有地标和最近共同路由器间的估计时延，某一地标和最近共同路由器间的估计时延，与该地标和最近共同路由器之间的转换系数的乘积，即为该地标估计位置与最近共同路由器之间的距离，按照此方法，在所有地标估计位置的基础上得到最近共同路由器的估计位置；e、将步骤d中得到的最近共同路由器的估计位置进行并集运算，并依据上述估计位置的并集确定一个能够覆盖最近共同路由器的所有估计位置的最小区域，此最小区域即为最近共同路由器所在的区域；f、若目标IP时延不可测，则最近共同路由器所在的区域即为目标IP所在的区域；若目标IP时延可测，则计算目标IP与最近共同路由器之间的估计时延，并将目标IP与最近共同路由器之间的估计时延乘以转换系数，得到目标IP与最近共同路由器之间的距离，在最近共同路由器所在区域的基础上得到目标IP所在的区域。所述步骤a还包括以下步骤：a1、将出现在所有路径上的中间路由器接口IP和执行别名进行解析与归并；a2、找出同时出现在已知地标和目标IP路径上且与目标IP在拓扑上距离最近的中间路由器，此中间路由器即为最近共同路由器，与该路由器相连接的地标即为与目标IP具有共同最近路由器的地标。所述步骤c中，以地标的声称位置为圆心做多个圆，圆的半径r依次取1km，2km，……n，……rmax，其中，1km≤n≤rmax，且n为整数，rmax为地标的偏差值，下标max仅为区分作用，并非变量，在每个圆周上均匀地取多个点，记录每个点的经度信息和纬度信息，并将这些点作为该地标的估计位置，按照此方法得到所有地标的所有估计位置。所述步骤d中，在求解转换系数时，将转换系数转化为非线性最优化问题求解，找出步骤c中所有地标的所有可能位置中满足最优化条件的点，该点即为目标IP的位置。本专利技术通过路径探测寻找与目标IP具有最近共同路由器的地标，为地标所在位置引入偏差值，将地标所在位置视作一个可能区域，并计算地标和目标IP间的相对时延，依据地标对应的机构类型及所在网络连通性，设定各偏差值的取值范围，利用估计时延和偏差值得到目标IP的定位结果，定位误差小于现有的SLG定位方法，提高了IP定位结果的准确性，当目标IP的时延不可测时，基于可容忍误差的IP定位方法仍可给出目标IP的估计位置，应用范围较广。附图说明图1为地标与共同路由器间估计时延的误差示意图；图2为本专利技术所述IP定位算法原理框图；图3为实施例二中目标IP时延可测的细粒度IP定位示意图。具体实施方式实施例一：如图2所示，本专利技术所述基于可容忍误差的IP定位方法依次包括以下步骤：a、依据已知地标和目标IP的路径信息，获取与目标IP具有最近共同路由器的地标及该最近共同路由器的位置；首先将出现在所有路径上的中间路由器接口IP和执行别名进行解析与归并，然后找出同时出现在已知地标和目标IP路径上且与目标IP在拓扑上距离最近的中间路由器，此中间路由器即为最近共同路由器，与该路由器相连接的地标即为与目标IP具有共同最近路由器的地标。b、对于所有与最近共同路由器相连的地标，根据对应机构类型及所在网络连通性确定每一个地标的偏差值，地标所在位置位于以地标声称位置为圆心，偏差值为半径的圆覆盖的区域D内；定位方法中采用的地标，多本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于可容忍误差的IP定位方法，其特征在于，依次包括以下步骤：a、依据已知地标和目标IP的路径信息，获取与目标IP具有最近共同路由器的地标及该最近共同路由器的位置；b、对于所有与最近共同路由器相连的地标，根据对应机构类型及所在网络连通性确定每一个地标的偏差值，地标所在位置位于以地标声称位置为圆心，偏差值为半径的圆覆盖的区域D内；c、在步骤b得到的区域D内，以地标的声称位置为圆心做多个圆，圆的半径r分别取小于等于该地标的偏差值的任意值，在每个圆周上取多个点，记录每个点的经度信息和纬度信息，并将这些点作为该地标的估计位置，按照此方法得到所有地标的所有估计位置；d、计算所有地标和最近共同路由器间的估计时延，某一地标和最近共同路由器间的估计时延，与该地标和最近共同路由器之间的转换系数的乘积，即为该地标估计位置与最近共同路由器之间的距离，按照此方法，在所有地标估计位置的基础上得到最近共同路由器的估计位置；e、将步骤d中得到的最近共同路由器的估计位置进行并集运算，并依据上述估计位置的并集确定一个能够覆盖最近共同路由器的所有估计位置的最小区域，此最小区域即为最近共同路由器所在的区域；f、若目标IP时延不可测，则最近共同路由器所在的区域即为目标IP所在的区域；若目标IP时延可测，则计算目标IP与最近共同路由器之间的估计时延，并将目标IP与最近共同路由器之间的估计时延乘以转换系数，得到目标IP与最近共同路由器之间的距离，在最近共同路由器所在区域的基础上得到目标IP所在的区域。...

【技术特征摘要】
1.基于可容忍误差的IP定位方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
a、依据已知地标和目标IP的路径信息，获取与目标IP具有最近共同路由
器的地标及该最近共同路由器的位置；
b、对于所有与最近共同路由器相连的地标，根据对应机构类型及所在网络
连通性确定每一个地标的偏差值，地标所在位置位于以地标声称位置为圆心，
偏差值为半径的圆覆盖的区域D内；
c、在步骤b得到的区域D内，以地标的声称位置为圆心做多个圆，圆的半
径r分别取小于等于该地标的偏差值的任意值，在每个圆周上取多个点，记录每
个点的经度信息和纬度信息，并将这些点作为该地标的估计位置，按照此方法
得到所有地标的所有估计位置；
d、计算所有地标和最近共同路由器间的估计时延，某一地标和最近共同路
由器间的估计时延，与该地标和最近共同路由器之间的转换系数的乘积，即为
该地标估计位置与最近共同路由器之间的距离，按照此方法，在所有地标估计
位置的基础上得到最近共同路由器的估计位置；
e、将步骤d中得到的最近共同路由器的估计位置进行并集运算，并依据上
述估计位置的并集确定一个能够覆盖最近共同路由器的所有估计位置的最小区
域，此最小区域即为最近共同路由器所在的区域；
f、若目标IP时延不可测，则最近共同路由器所在的区域即为目标IP所在的
区域；若目标IP时延可测，则计算目标IP与最近共同路由器之间的估计时延...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗向阳，陈晶宁，赵帆，朱光，丁世昌，刘粉林，
申请(专利权)人：罗向阳，
类型：发明
国别省市：河南;41