一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法，具体方法为：首先，从感知安全性、网络安全性、应用安全性、云边协同安全性4个角度，建立电力物联网安全评估指标集，并采集各指标数据形成评估决策矩阵；接着，形成电力物联网安全指标赋权专家组，采用群决策特征根法求得多专家群体给出的综合权重；进而，形成电力物联网安全评估专家组，专家组对安全评估决策矩阵中的指标值进行区间模糊评价；最后，采用区间直觉模糊决策方法给出电力物联网的安全评估结果。本发明专利技术的电力物联网安全评估指标系统全面，评估方法具有可行性，有助于电力物联网的规划建设、提高电力物联网安全防护水平。

A security evaluation method of power Internet of things based on interval intuitionistic fuzzy decision

The invention discloses a security evaluation method of power Internet of things based on interval intuitionistic fuzzy decision. The specific method is as follows: first, from the four perspectives of perceived security, network security, application security and cloud edge collaborative security, establish the security evaluation index set of power Internet of things, and collect each index data to form the evaluation decision matrix; then, form the security index of power Internet of things The weighted expert group uses the group decision characteristic root method to obtain the comprehensive weight given by many expert groups; then, the expert group of power Internet of things security evaluation is formed, and the expert group carries out interval fuzzy evaluation on the index value in the security evaluation decision matrix; finally, the interval intuitionistic fuzzy decision method is used to give the security evaluation results of power Internet of things. The safety evaluation index system of the power Internet of things of the invention is comprehensive, and the evaluation method is feasible, which is helpful for the planning and construction of the power Internet of things and improving the safety protection level of the power Internet of things.

【技术实现步骤摘要】
一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法
本专利技术属于电力系统
，具体涉及一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法。
技术介绍
电力物联网包括电力能源网络的源-网-荷-储、发-输-配-用等各环节，将电力设备、网络元件和用电设备等紧密联结起来，实现泛在(任何时间、任何地点、任何人、任何物)的高效通信。在电力物联网建设和运行中，核心关切的问题之一是如何进行安全评估，以便保障信息传输和数据应用过程的安全，尽可能避免威胁电力物联网系统安全的事故。为保障电力物联网的安全性，亟需综合考虑感知层、网络层、应用层和平台层的安全性，综合评估电力物联网的安全状况。
技术实现思路
鉴于此，为了从感知安全性、网络安全性、应用安全性、云边协同安全性等多个角度构建电力物联网安全评估体系。本专利技术提供一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法，用以综合评估电力物联网的安全状况。方案如下：一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法，包括以下步骤：步骤1：构建电力物联网安全评估指标集，采集各安全评估指标数据，形成电力物联网安全评估决策矩阵；步骤2：形成电力物联网安全评估指标赋权专家组，采用群决策特征根法求得整个专家群体给出的综合权重；步骤3：形成电力物联网安全评估专家组，专家组对安全评估决策矩阵中的指标值进行区间模糊评价；步骤4：采用区间直觉模糊决策方法给出电力物联网的安全评估结果。上述步骤1中电力物联网安全评估指标包括4类，即感知安全性、网络安全性、应用安全性、云边协同安全性，具体包含以下评估指标：a、感知安全性指标：对象隐私安全、智能节点安全、节点信息认证与控制能力、无线传感器网络的抗攻击能力。b、网络安全性指标：物理环境安全、通信网络安全、软件数据安全、IPv6应用风险、异构网络识别与集成强度。c、应用安全性指标：角色识别效率、商业安全、支持平台安全、软硬件正常工作时间、灾难控制与恢复能力。d、云边协同安全性指标：云边协同计算平台安全、云边协同计算监控能力、信息应用安全、数据隔离与恢复效率、用户访问控制能力、供应商长期生存时间。上述电力物联网安全评估指标的值采用评分法确定(总分为10分)，指标值越大，表示其安全性能越优。上述步骤1中形成电力物联网安全评估决策矩阵的方法为：设待评估电力物联网的总数为m，安全评估指标个数为n，第i个电力物联网为Ii，i＝1,2,…,m，则电力物联网Ii的指标集合为{yi1,yi2,…,yij,…,yin}，j＝1,2,…,n，yij表示第i个电力物联网的第j个安全评估指标的取值；则所有的yij构成安全评估决策矩阵Y：上述步骤2具体为：设由p名专家组成电力物联网安全评估指标赋权专家组，记理想安全指标赋权专家为E*，其对各电力物联网的安全指标赋权与整个专家群体E高度一致，E＝(E1,E2,…,Ek,…,Ep)，k＝1,2,…,p，专家Ek对各评估指标给出的权重向量为wk，wk是一个n阶向量，所有专家给出的权重构成矩阵为w＝(w1,w2,…,wk,…,wp)；根据矩阵理论和特征根法，理想安全指标赋权专家E*给出的权重，即整个专家群体给出的综合权重ω＝(ω1,ω2,…,ωj,…,ωn)，j＝1,2,…,n，采用如下方法确定：1)令特征矩阵F＝wTw；2)设定精度ε；3)设迭代次数k＝0，初试化中间值矩阵y0＝[1/n,1/n,…,1/n]T，令矩阵y1＝Fy0，则迭代初值矩阵z1＝y1/||y1||2；4)令k＝k+1，则迭代中间值矩阵yk+1＝Fzk，迭代值矩阵zk+1＝yk+1/||yk+1||2；5)令zk,j为第j个安全评估指标的迭代初值矩阵，若εz＜ε，则zk+1即为理想安全指标赋权专家E*的综合评价向量θ＝(θ1,θ2,…,θj,…,θn)；6)将综合评价向量θ进行归一化处理，即可得到整个专家群体给出的综合权重ω＝(ω1,ω2,…,ωj,…,ωn)，其中，上述步骤3具体为：形成电力物联网安全评估专家组，对第i个电力物联网的第j个安全评估指标取值yij，i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n，专家组给出区间直觉模糊评估其中是区间直觉模糊数，和分别为隶属度和非隶属度，并满足其中与分别为与区间下限和上限。上述步骤4具体为：设电力物联网安全评估专家组给出的区间直觉模糊决策矩阵是区间直觉模糊数；基于该矩阵给出第i个待评估电力物联网Ii的综合区间直觉模糊数即i＝1,2,…,m其中与分别为综合区间直觉模糊数的隶属度和非隶属度区间下限和上限；采用得分函数与精确函数量化综合区间直觉模糊数i＝1,2,…,m，即得分函数与精确函数分别为：得分函数值越大，综合区间直觉模糊数越大，若多个综合区间直觉模糊数的得分函数值相等，则比较精确函数值，值越大对应的综合区间直觉模糊数越大；据此，根据综合区间直觉模糊数的大小对待评估的电力物联网Ei进行安全排序，综合区间直觉模糊数越大代表该电力物联网的安全水平越高。本专利技术的有益效果是：本专利技术综合考虑感知安全性、网络安全性、应用安全性、云边协同安全性等因素，构筑了包含20个评估指标的电力物联网安全评估指标集，能系统全面地反映电力物联网的安全水平；提出了一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法，采用群决策特征根法确定了评估指标的综合权重，能有效整合多名专家给出的权重意见，实现了赋权的合理性。附图说明图1为本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。本专利技术提出一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法，如图1所示，具体步骤如下：步骤1：构建电力物联网安全评估指标集，采集各安全评估指标数据，形成电力物联网安全评估决策矩阵；(1)电力物联网安全评估指标集电力物联网安全评估指标包括4类，即感知安全性、网络安全性、应用安全性、云边协同安全性，具体包含以下评估指标：a、感知安全性指标：对象隐私安全、智能节点安全、节点信息认证与控制能力、无线传感器网络的抗攻击能力。其中，对象隐私安全指标指，在电力物联网中，对象信息是否可以被有效隐藏；智能节点的安全威胁包括：无线传感网络的网关节点被攻击者掌控、公共节点被攻击者掌控、公共节点被攻击者捕获、来自电力系统外部网络的DDoS攻击、对智能节点的物理损坏等；节点信息认证与控制能力指标指，电力物联网中节点访问信息认证的合法性，保证由合法用户访问和控制相应节点。b、网络安全性指标：物理环境安全、通信网络安全、软件数据安全、IPv6应用风险、异构网络识别与集成强度。其中，物理环境安全指标是指电力物联网机房和办公建筑物及其配套设施、设备、线路以及用电方面的安全，包括：建筑物、设备或线路遭到破坏或出现故障，设备被盗窃，出现信息泄露，出现用电中断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：构建电力物联网安全评估指标集，采集各安全评估指标数据，形成电力物联网安全评估决策矩阵；/n步骤2：形成电力物联网安全评估指标赋权专家组，采用群决策特征根法求得整个专家群体给出的综合权重；/n步骤3：形成电力物联网安全评估专家组，专家组对安全评估决策矩阵中的指标值进行区间模糊评价；/n步骤4：采用区间直觉模糊决策方法给出电力物联网的安全评估结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：构建电力物联网安全评估指标集，采集各安全评估指标数据，形成电力物联网安全评估决策矩阵；
步骤2：形成电力物联网安全评估指标赋权专家组，采用群决策特征根法求得整个专家群体给出的综合权重；
步骤3：形成电力物联网安全评估专家组，专家组对安全评估决策矩阵中的指标值进行区间模糊评价；
步骤4：采用区间直觉模糊决策方法给出电力物联网的安全评估结果。


2.根据权利要求1所述的一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法，其特征在于，所述电力物联网安全评估指标集包括感知安全性、网络安全性、应用安全性和云边协同安全性；
所述感知安全性指标包括：对象隐私安全、智能节点安全、节点信息认证与控制能力、无线传感器网络的抗攻击能力；
所述网络安全性指标包括：物理环境安全、通信网络安全、软件数据安全、IPv6应用风险、异构网络识别与集成强度；
所述应用安全性指标包括：角色识别效率、商业安全、支持平台安全、软硬件正常工作时间、灾难控制与恢复能力；
所述云边协同安全性指标包括：云边协同计算平台安全、云边协同计算监控能力、信息应用安全、数据隔离与恢复效率、用户访问控制能力、供应商长期生存时间；
所述电力物联网安全评估指标的值采用评分法确定，总分为10分，指标值越大，表示其安全性能越优。


3.根据权利要求1所述的一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法，其特征在于，所述形成电力物联网安全评估决策矩阵的方法为：
设待评估电力物联网的总数为m，安全评估指标个数为n，第i个电力物联网为Ii，i＝1,2,…,m，则电力物联网Ii的指标集合为{yi1,yi2,…,yij,…,yin}，j＝1,2,…,n，yij表示第i个电力物联网的第j个安全评估指标的取值；则所有的yij构成安全评估决策矩阵Y：





4.根据权利要求1所述的一种基于区间直觉模糊决策的电力物联网安全评估方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
设由p名专家组成电力物联网安全评估指标赋权专家组，记理想安全指标赋权专家为E*，其对各电力物联网的安全指标赋权与整个专家群体E高度一致，E＝(E1,E2,…,Ek,…,Ep)，k＝1,2,…,p，专家Ek对各评估指标给出的权...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧天磊，何正友，向悦萍，杨健维，罗杰，王艳，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51