一种基于动态信誉值的车联网伪节点检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于动态信誉值的车联网伪节点检测方法及系统。该方法包括：构建车联网伪节点检测模型；接收车联网内任一车辆节点发送的交通信息；基于所述交通信息，根据所述车联网伪节点检测模型更新所述车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值；判断所述更新后的节点信誉值是否大于节点信誉值阈值，若是，确定所述车辆节点为合法节点；若否，确定所述车辆节点为伪节点。本发明专利技术能够缩短检测效率以及提高伪节点检测准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态信誉值的车联网伪节点检测方法及系统
本专利技术涉及车联网(InternetofVehicles，IoV)安全领域，特别是涉及一种基于动态信誉值的车联网伪节点检测方法及系统。
技术介绍
在车联网中，高效的伪节点检测技术不仅可以有效增加车联网的安全技术研究，而且能够给人们的生活带来了满足感。车联网伪节点检测技术是指在车联网环境中通过一定的算法检测并剔除一些具有恶意攻击行为的车辆节点，以确保网络内部的节点间可以安全的通信。基于认证机制和信任模型，设计了基于节点消息和行为的动态信任模型，提供了强实时性和高精确性的信任评估，为能主动感知恶意节点提供了方法支撑；研究者分析总结了全局度量在网络系统安全中的地位和作用，归纳总结了度量的3个发展阶段(感知、认识、深化)及其特点，给出了全局度量的工作过程，梳理了度量模型、度量体系、度量工具等方法，并指出了各自的特点及其在安全度量中的作用和相互关系。这类检测算法虽然解决了单一的认证机制以及信任模型无法满足车联网复杂多通信场景下安全的差异化保障等问题，但是大部分都是针对合法节点抵抗Sybil攻击行为展开的，因此，无法快速识别出车辆网内的车辆伪节点，导致伪节点检测时间长以及检测效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于动态信誉值的车联网伪节点检测方法及系统，以解决车联网伪节点检测时间长，检测效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于动态信誉值的车联网伪节点检测方法，包括：构建车联网伪节点检测模型；所述车联网伪节点检测模型包括证书授权机构、固定于路边的基础设备以及配备于车辆上的车载单；所述证书授权机构用于负责通信数字证书的分发与撤销，所述基础设备用于负责向所述基础设备的通信范围内的车辆发布正常的交通信息，所述车载单用于负责发布、转发以及接收所述交通信息；接收车联网内任一车辆节点发送的交通信息；所述交通信息包括发送者的身份类型、行驶方向、行驶速度、加速度、发送的交通信息的时间戳以及交通信息类型；基于所述交通信息，根据所述车联网伪节点检测模型更新所述车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值；判断所述更新后的节点信誉值是否大于节点信誉值阈值，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表示为所述更新后的节点信誉值大于节点信誉值阈值，确定所述车辆节点为合法节点；若所述第一判断结果表示为所述更新后的节点信誉值不大于节点信誉值阈值，确定所述车辆节点为伪节点。可选的，所述基于所述交通信息，根据所述车联网伪节点检测模型更新所述车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值，具体包括：基于所述车联网伪节点检测模型，验证所述交通信息的发送者是否为所述基础设备，得到第二判断结果；若所述第二判断结果表示为所述交通信息的发送者为所述基础设备，将所述交通信息确定为训练交通信息；若所述第二判断结果表示为所述交通信息的发送者不为所述基础设备，将所述交通信息确定为待检测交通信息；基于所述车联网伪节点检测模型，检测所述待检测交通信息是否为异常交通信息，得到第三判断结果；若所述第三判断结果表示为所述待检测交通信息为异常交通信息，舍弃所述待检测交通信息；若所述第三判断结果表示为所述待检测交通信息为正常交通信息，基于所述车载单接收所述待检测交通信息；接收所述待检测交通信息对应的车辆节点向所述证书授权机构发送反馈信息；由所述证书授权机构动态更新发送所述待检测交通信息的车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值。可选的，所述基于所述车联网伪节点检测模型，验证所述交通信息的发送者是否为所述基础设备，得到第二判断结果，之前还包括：发送所述交通信息的车辆节点根据所述发送所述交通信息的车辆节点的唯一身份标识向所述证书授权机构申请通信数据证书；并由所述证书授权机构向发送所述交通信息的车辆节点发放通信数字证书；所述通信数字证书作为发送所述交通信息的车辆节点在网络中具有通信权限的标识。可选的，所述基于所述车联网伪节点检测模型，检测所述待检测交通信息是否为异常交通信息，得到第三判断结果，具体包括：基于所述车联网伪节点检测模型，利用支持向量机算法对所述待检测交通信息进行分类，确定一个由二进制0和1组成的分类结果；所述分类结果包括正常交通信息以及异常交通信息，其中，所述正常交通信息为0，异常交通信息为1；根据所述分类结果检测所述待检测交通信息是否为异常交通信息，得到第三判断结果；所述第三判断结果为所述待检测交通信息为异常交通信息或所述待检测交通信息为正常交通信息。可选的，所述由所述证书授权机构动态更新发送所述待检测交通信息的车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值，具体包括：所述证书授权机构根据所述反馈信息生成一个基于二进制数的信任向量表；所述信任向量表记录每一个车辆节点发布或转发交通消息的分类结果；获取所述信任向量表内二进制的有效位中每一位的衰减程度；一个所述有效位表示接收所述交通信息的车辆节点对发送所述交通信息的车辆节点发布或转发的交通信息的一次布尔型判断；根据所述衰减程度动态更新发送所述待检测交通信息的车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值。一种基于动态信誉值的车联网伪节点检测系统，包括：车联网伪节点检测模型构建模块，用于构建车联网伪节点检测模型；所述车联网伪节点检测模型包括证书授权机构、固定于路边的基础设备以及配备于车辆上的车载单；所述证书授权机构用于负责通信数字证书的分发与撤销，所述基础设备用于负责向所述基础设备的通信范围内的车辆发布正常的交通信息，所述车载单用于负责发布、转发以及接收所述交通信息；交通信息接收模块，用于接收车联网内任一车辆节点发送的交通信息；所述交通信息包括发送者的身份类型、行驶方向、行驶速度、加速度、发送的交通信息的时间戳以及交通信息类型；节点信誉值更新模块，用于基于所述交通信息，根据所述车联网伪节点检测模型更新所述车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值；第一判断模块，用于判断所述更新后的节点信誉值是否大于节点信誉值阈值，得到第一判断结果；合法节点确定模块，用于若所述第一判断结果表示为所述更新后的节点信誉值大于节点信誉值阈值，确定所述车辆节点为合法节点；伪节点确定模块，用于若所述第一判断结果表示为所述更新后的节点信誉值不大于节点信誉值阈值，确定所述车辆节点为伪节点。可选的，所述节点信誉值更新模块，具体包括：第二判断单元，用于基于所述车联网伪节点检测模型，验证所述交通信息的发送者是否为所述基础设备，得到第二判断结果；训练交通信息确定单元，用于若所述第二判断结果表示为所述交通信息的发送者为所述基础设备，将所述交通信息确定为训练交通信息；待检测交通信息确定单元，用于若所述第二判断结果表示为所述交通信息的发送者不为所述基础设备，将所述交通信息确定为待检测交通信息；第三判断单元，用于基于所述车联网伪节点检测模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态信誉值的车联网伪节点检测方法，其特征在于，包括：/n构建车联网伪节点检测模型；所述车联网伪节点检测模型包括证书授权机构、固定于路边的基础设备以及配备于车辆上的车载单；所述证书授权机构用于负责通信数字证书的分发与撤销，所述基础设备用于负责向所述基础设备的通信范围内的车辆发布正常的交通信息，所述车载单用于负责发布、转发以及接收所述交通信息；/n接收车联网内任一车辆节点发送的交通信息；所述交通信息包括发送者的身份类型、行驶方向、行驶速度、加速度、发送的交通信息的时间戳以及交通信息类型；/n基于所述交通信息，根据所述车联网伪节点检测模型更新所述车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值；/n判断所述更新后的节点信誉值是否大于节点信誉值阈值，得到第一判断结果；/n若所述第一判断结果表示为所述更新后的节点信誉值大于节点信誉值阈值，确定所述车辆节点为合法节点；/n若所述第一判断结果表示为所述更新后的节点信誉值不大于节点信誉值阈值，确定所述车辆节点为伪节点。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于动态信誉值的车联网伪节点检测方法，其特征在于，包括：
构建车联网伪节点检测模型；所述车联网伪节点检测模型包括证书授权机构、固定于路边的基础设备以及配备于车辆上的车载单；所述证书授权机构用于负责通信数字证书的分发与撤销，所述基础设备用于负责向所述基础设备的通信范围内的车辆发布正常的交通信息，所述车载单用于负责发布、转发以及接收所述交通信息；
接收车联网内任一车辆节点发送的交通信息；所述交通信息包括发送者的身份类型、行驶方向、行驶速度、加速度、发送的交通信息的时间戳以及交通信息类型；
基于所述交通信息，根据所述车联网伪节点检测模型更新所述车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值；
判断所述更新后的节点信誉值是否大于节点信誉值阈值，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示为所述更新后的节点信誉值大于节点信誉值阈值，确定所述车辆节点为合法节点；
若所述第一判断结果表示为所述更新后的节点信誉值不大于节点信誉值阈值，确定所述车辆节点为伪节点。


2.根据权利要求1所述的基于动态信誉值的车联网伪节点检测方法，其特征在于，所述基于所述交通信息，根据所述车联网伪节点检测模型更新所述车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值，具体包括：
基于所述车联网伪节点检测模型，验证所述交通信息的发送者是否为所述基础设备，得到第二判断结果；
若所述第二判断结果表示为所述交通信息的发送者为所述基础设备，将所述交通信息确定为训练交通信息；
若所述第二判断结果表示为所述交通信息的发送者不为所述基础设备，将所述交通信息确定为待检测交通信息；
基于所述车联网伪节点检测模型，检测所述待检测交通信息是否为异常交通信息，得到第三判断结果；
若所述第三判断结果表示为所述待检测交通信息为异常交通信息，舍弃所述待检测交通信息；
若所述第三判断结果表示为所述待检测交通信息为正常交通信息，基于所述车载单接收所述待检测交通信息；
接收所述待检测交通信息对应的车辆节点向所述证书授权机构发送反馈信息；
由所述证书授权机构动态更新发送所述待检测交通信息的车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值。


3.根据权利要求2所述的基于动态信誉值的车联网伪节点检测方法，其特征在于，所述基于所述车联网伪节点检测模型，验证所述交通信息的发送者是否为所述基础设备，得到第二判断结果，之前还包括：
发送所述交通信息的车辆节点根据所述发送所述交通信息的车辆节点的唯一身份标识向所述证书授权机构申请通信数据证书；并由所述证书授权机构向发送所述交通信息的车辆节点发放通信数字证书；所述通信数字证书作为发送所述交通信息的车辆节点在网络中具有通信权限的标识。


4.根据权利要求2所述的基于动态信誉值的车联网伪节点检测方法，其特征在于，所述基于所述车联网伪节点检测模型，检测所述待检测交通信息是否为异常交通信息，得到第三判断结果，具体包括：
基于所述车联网伪节点检测模型，利用支持向量机算法对所述待检测交通信息进行分类，确定一个由二进制0和1组成的分类结果；所述分类结果包括正常交通信息以及异常交通信息，其中，所述正常交通信息为0，异常交通信息为1；
根据所述分类结果检测所述待检测交通信息是否为异常交通信息，得到第三判断结果；所述第三判断结果为所述待检测交通信息为异常交通信息或所述待检测交通信息为正常交通信息。


5.根据权利要求4所述的基于动态信誉值的车联网伪节点检测方法，其特征在于，所述由所述证书授权机构动态更新发送所述待检测交通信息的车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值，具体包括：
所述证书授权机构根据所述反馈信息生成一个基于二进制数的信任向量表；所述信任向量表记录每一个车辆节点发布或转发交通消息的分类结果；
获取所述信任向量表内二进制的有效位中每一位的衰减程度；一个所述有效位表示接收所述交通信息的车辆节点对发送所述交通信息的车辆节点发布或转发的交通信息的一次布尔型判断；
根据所述衰减程度动态更新发送所述待检测交通信息的车辆节点的节点信誉值，确定更新后的节点信誉值。


6.一种基于动态信誉值的车联网伪节点检测系统，其特征在于，包括：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鹏寿，麻国强，王鑫，王玺强，张新宇，杨昊煊，王靓轩，冯涛，晏燕，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62