一种人机物融合异质系统的容错路由匿名发布方法技术方案

本发明专利技术公开一种人机物融合异质系统的容错路由匿名发布方法，其包括以下步骤：1）建立人机物融合异质系统路由拓扑结构；2）构造分层容错路由拓扑设计协议；3）分析3类针对路由发布的攻击模型；4）提出匿名发布策略；5）可用性度量；6）匿名性度量。本发明专利技术通过对偶独立生成树和哈密顿圈构造分层的容错路由协议，并在此基础上，创新性地设计图分割技术将容错路由按纵向和横向不同维度进行分割，并组合形成纵向匿名路径和横向匿名路径，以实现容错路由的匿名发布。名发布。名发布。

【技术实现步骤摘要】
一种人机物融合异质系统的容错路由匿名发布方法


[0001]本专利技术涉及路由匿名发布领域，尤其涉及一种人机物融合异质系统的容错路由匿名发布方法。

技术介绍

[0002]人机物融合网络是由人、机器、物的传感设备组成的异质网络，人机物融合异质系统丰富的特性，如平台环境各异、网络异质、通信流量等。对路由进行匿名发布，可降低敏感信息泄露的风险，提升路由内生安全性。因此，人机物融合异质系统的容错路由匿名发布研究极其重要且十分迫切。王啸等通过构造节点声明图，并引入图论相关通用算法，提出Tor网络匿名通信的核心算法。周彦伟等提出一种具有高匿名性的编码匿名通信系统，转发网络节点的编码传输机制在提高系统匿名性、安全性和保密性的同时增强了抗合谋攻击的能力。
[0003]随着网络匿名通信系统设计的迅速发展，对匿名系统进行有效的评估至关重要。针对网络匿名通信系统的研究工作在部署成本、路由性能、拥塞控制、可伸缩性和安全性等方面不断改进。目前针对人机物融合异质系统的容错路由匿名发布技术的研究不充分，当前研究多致力于保护路由的源节点和目的节点的身份，对路由发布过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人机物融合异质系统的容错路由匿名发布方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤1，建立人机物融合异质系统路由拓扑结构；人机物融合异质系统路由拓扑拓扑结构包括社会层、网络层、物理层；社会层由个人组成；网络层由设备、传感器、服务器、交换机和基站组成；物理层由实物组成；每个设备属于社会层中的某个人，每个传感器对应于物理层中的某实物，设备和传感器通过服务器、交换机和基站连接；步骤2，构造分层容错路由拓扑设计协议，具体步骤如下：步骤2
‑
1，假设T1和T2是网络G＝(V(G),E(G))中的两棵对偶独立生成树，令目的节点为d；步骤2
‑
2，从网络G中选取两个节点子集L1和L2，L1＝{v∈V(G)|v是T1中的叶子节点但不是T2中的叶子节点}和L2＝{v∈V(G)|v是T2中的叶子节点}；步骤2
‑
3，对于任意的i∈{1,2}，将T
i
的骨架定义为T
i
的一棵子树，表示从T
i
中删除了节点子集L
i
中的所有节点而得到的一棵子树；步骤2
‑
4，构建连接两个骨架的桥；假设d属于(即d∈L2)，B是T2中唯一与d相连接的边；步骤2
‑
5，配置容错路由R
d
＝(V(G),E
d
)；容错路由的节点集为V(G)，边集为和B的边集合的总和，配置容错路由的所有路径都指向目的节点d；步骤2
‑
6，基于哈密顿圈的启发式算法寻找物理层中的容错路由；步骤3，构建路径追踪攻击、备选路径追踪攻击和邻居结构攻击3类针对路由发布的攻击模型，当敌手对主路径节点和备选路径节点同时发起攻击，将导致人机物融合异质系统通信瘫痪；步骤4，将容错路由拓扑R
d
＝(V(G),E
d
)沿着目的节点到各个节点，按跳数进行分层分割；每一层的节点作为一个匿名社团，且将各个匿名社团与对应上一层匿名社团之间进行完美匹配连接；步骤5，所有节点分割完毕并完成连接后将匿名社团按跳数顺序依次连接，其中第t个匿名社团与第t
‑
1个匿名社团和第t+1个匿名社团连接，形成一条由纵向分割而成的纵向匿名容错路由；步骤6，将容错路由拓扑R
d
＝(V(G),E
d
)转变成以目的节点d为父亲节点的树状结构，并以每个子节点作为子树的父亲节点，令各棵子树为d1，d2，...，d
m
；步骤7，将每棵子树看作是一个匿名社团，并按每棵子树标号大小从小到大依次命名为第1个社团、第2个社团、...、第m个社团；步骤8，将各个匿名社团按顺序依次连接，其中第s个社团只能与第s
‑
1个社团和第s+1个社团连接，形成一条由横向分割而成的横向匿名容错路由；步骤9，将容错路由拓扑按纵向匿名容错路由和横向匿名容错路由进行匿名发布；步骤10，利用图拼接技术验证容错路径的可用性，即通过刻画数据包沿容错路由纷发的成功率度量隐私计算可用性。2.根据权利要求1所述的一种人机物融合异质系统的容错路由匿名发布方法，其特征在于：步骤1中社会层的构造步骤如下：1
‑2‑
1，将社会层建模为一个(k，n)
‑
维超立方体Q
k,n
；1
‑2‑
2，假设社会层中有个k关键特征，每个关键特征有n种不同取值，使用0,1，...，n
‑
1表示这n种不同取值；
1
‑2‑
3，对于每个个体u，使用u1u2…
u
k
表示，其中分别对应于k个不同关键特征的值；1
‑2‑
4，将两个体之间具有不同取值的特征的数量定义为两个体之间的特征距离；如果两个体u和v的特征距离为1，那么它们之间存在连接关系，使用拓扑边连接u和v。3.根据权利要求1所述的一种人机物融合异质系统的容错路由匿名发布方法，其特征在于：步骤1中构造网络层的步骤如下：1
‑3‑
1，采用递归方法将网络层建模为数据中心网络BCube(n,k)，其中n表示交换机的端口数，k表示数据中心的维度；假设每个个体总共拥有n
‑
1个设备或实物，那么每个个体在网络层中总共对应n
‑
1个设备或传感器；1
‑3‑
2，使用BCube(n,0)作为每个个体代表所对应的基本结构，它包括个体对应的设备和传感器，以及一个服务器和一个n
‑
端口的交换机；将设备、传感器和服务器称为基本节点，并将该交换机称为0级交换机；在BCube(n,0)中，交换机连接每个设备和每个传感器，同时也连接服务器；1
‑3‑
3，由于在社会层有n
k
个个体代表，所以在网络层也有n
k
个BCube(n,0)；令BCube(n,k)由n个BCube(n,k
‑
1)和n
k
个k
‑
级n
‑
端口的交换机组成，其中，n个BCube(n,k
‑
1)采用0到n
‑
1标号，而k
‑
级交换机采用0到n
k
‑
1标号；在每个BCube(n,k
‑
1)中，设备和传感器采用0到n
k
‑
2标号，而服务器采用n
k
‑
1标号；1
‑3‑
4，每个设备、传感器和服务器分别有k+1个端口，标记为0
‑
k；第j个BCube(n,k
‑
1)中第i个基本节点的端口k连接到第i个k
‑
级交换机的第j个端口。4.根据权利要求1所述的一种人机物融合异质系统的容错路由匿名发布方法，其特征在于：步骤1中构造物理层的步骤如下：1
‑4‑
1，将物理层建模为多域拓扑图G(P,IntraL,D)；1
‑4‑
2，物理层中的实物构成节点集P，内链路形成边集IntraL；1
‑4‑
3，假设物理层中有d个域，对于第i个域，设D
i
＝D
i
(P
i
,IntraL
i
)为其拓扑，其中节点集为P
i
，由第i个域的实物组成，边集为IntraL
i
，由第i个域的内部链路组成，设D为多域拓扑集，即D＝{D
i
(P
i
，IntraL
i
)|1≤i≤D}。5.根据权利要求1所述的一种人机物融合异质系统的容错路由匿名发布方法，其特征在于：步骤3具体方法为：步骤3
‑
1，假设原始主路径P
s,d
为s(＝v1)
→
v2→…→
v
i
→…→
v
n
‑1→
d(＝v
n
)，且令每个中间节点的备选节点集合为AS
s,d
＝{v
’2,...,v
’
i

【专利技术属性】
技术研发人员：林丽美，薛成文，黄艳泽，许力，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：