【技术实现步骤摘要】
一种基于蚁群优化和代理重加密的数据安全传输方法
本专利技术属于物联网中安全性领域，具体涉及一种基于蚁群优化和代理重加密的无线传感器网络数据传输方法。
技术介绍
无线传感器网络作为一种新型的信息获取系统，被广泛应用于国防军事、环境监测、设施农业、医疗卫生、智能家居、交通管理、制造业、反恐抗灾等领域。但传感器网络节点布置的环境一般比较恶劣或是很少有人去的地方，加上无线传输信号自身的不稳定性和传感器节点资源的限制产生电池能量耗尽、计算能力有限等问题，因此传感数据被恶意节点破坏的可能性很大。对于相关应用领域，尤其是国防建设，小型低成本传感器节大规模部署而产生大量的数据，那么保障数据的安全和可靠至关重。无线传感器网络通信可分为路由发现和数据加密传输两个阶段。在不利的环境中，这两个阶段都容易受到各种攻击。首先，行为不端的节点可以通过模拟目的地、使用陈旧或损坏的路由信息进行响应或通过传播伪造的控制流量来中断路由发现。这样，攻击者可以阻止合法路由控制流量的传播，对正常节点的拓扑产生不利影响。并且行为不端的节点也会破坏数据传输，从而通过篡改、...
【技术保护点】
1.一种基于蚁群优化和代理重加密的数据安全传输方法，其特征在于，包含数据路径选择阶段和数据加密传输阶段：/n所述数据路径选择阶段包括如下步骤：/n1)布置节点初始化；将一定数量的传感器节点随机布置在监测区域范围内，节点收集传感数据后传输至网关；/n2)收集节点的信息数据作为下一跳节点的选择依据；其中包含节点数据包、节点传输速率和功率以及通信过程中节点信号强度；/n3)根据步骤2)得到的信息数据计算得到信息素浓度因子，三个指标分别为信任度模型得出节点信任度、能量消耗模型得出剩余能量和在TwoRayGround传输模型下的节点信号强度；在蚁群优化转移概率公式中得到蚂蚁从节点i到...
【技术特征摘要】
1.一种基于蚁群优化和代理重加密的数据安全传输方法，其特征在于，包含数据路径选择阶段和数据加密传输阶段：
所述数据路径选择阶段包括如下步骤：
1)布置节点初始化；将一定数量的传感器节点随机布置在监测区域范围内，节点收集传感数据后传输至网关；
2)收集节点的信息数据作为下一跳节点的选择依据；其中包含节点数据包、节点传输速率和功率以及通信过程中节点信号强度；
3)根据步骤2)得到的信息数据计算得到信息素浓度因子，三个指标分别为信任度模型得出节点信任度、能量消耗模型得出剩余能量和在TwoRayGround传输模型下的节点信号强度；在蚁群优化转移概率公式中得到蚂蚁从节点i到节点j转移的概率，最后确定数据传输的最优路径；
所述数据加密传输阶段包括如下步骤：
4)根据步骤3)得到数据传输路径后，基于代理重加密数据加密的整体工作流程分为设置公共参数、密钥生成、密钥封装、加密、重加密算法和密钥解封六个部分。
2.如权利要求1所述的一种基于蚁群优化和代理重加密的无线传感器网络数据传输方法，其特征在于，步骤3)中构成信息素浓度因子的计算如下：
3-1)信任度评估模型；
直接信任度在数据包内容重复率和数据包数量两个方面确定指标，可将直接信任度定义为向量公式如下：
Rij(t)是数据包重复率，Nij(t)是数据包发送率；具体的衡量公式如下：
其中pij(t)为t时刻的数据包发送数量，rpij(t)为数据包发送重复数量，Δpij(t)是数据包发包的期望值；
由于2个主要因素在不同的应用需求下，占据的比重不同；因此采用加权平均的方法计算节点i和节点j的直接信任度，权值向量W＝{wR,wN}T，且0＜wR,wN＜1，wR+wN＝1；
故实际节点的直接信任度为在网络节点进行初始化后，节点i与节点j没有交互，定义直接信任初值为
间接信任度由邻居节点对该节点的给出的反馈评估值计算得出；假设节点i与节点j之间存在k1,k2...kn节点，定义为节点i对k1,k2...kn的直接信任度,为k1,k2...kn对j节点的直接信任度，那么间接信信任度下所示：
综合信任度则由直接信任度和间接信任度的线性组合得到，取值在[0，1]之间；公式如下：
同样权重的设置需要满足合理性，本文采用变异系数表示直接信任度和间接信任度的稳定程度；权重计算公式:
3-2)能量消耗模型；
能量的主要消耗在数据包的发送和接收过程中，Pt为发送功率，Ds为数据包大小，Dr为数据速率，Pr为接收功率，都包含在节点的数据包中；Ec节点i到节点j传输数据包消耗的能量；Er指节点的剩余能量，Eall为节点初始能量；计算公式如下：
Er＝Eall-Ec
那么能...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晨宇，赖英旭，刘静，宿骞，薛德凡，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。