基于区块链和物联网边缘任务协作的多源信任分析方法技术

本申请涉及一种基于区块链和物联网边缘任务协作的多源信任分析方法。该方法包括：在接收到设备发送协作请求的情况下，获取设备当前任务所需的资源阈值，并获取设备集中各设备对应于当前任务所拥有的资源向量，再分析设备集中各设备与设备的当前任务的能力匹配度，以及分析设备集中各设备在当前时刻的能力信任，并获取各设备的直接信任，计算其反馈信任所占权值和间接反馈信任，再结合直接信任、能力信任和反馈信任，分析出设备集D中各设备j的全局信任值，并更新历史全局信任值，从设备集D中确定出全局信任值最高的设备与设备i协作当前任务，从而提高数据的安全性。从而提高数据的安全性。从而提高数据的安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链和物联网边缘任务协作的多源信任分析方法


[0001]本申请涉及物联网
，特别是涉及一种基于区块链和物联网边缘任务协作的多源信任分析方法。

技术介绍

[0002]随着物联网技术和5G通信技术的快速发展，当前已经可以提供更可靠、更强大的通信支持，社会上对于更先进的移动业务的需求会更强，这意味着应用将更加复杂、时效性更强。随着移动用户设备数量的迅速增加，通信网络的传输压力和云计算中心的计算压力大大增加。为了解决这一问题，近年来，边缘计算作为一种处理物联网边缘设备产生的大量数据的一种方法被提出，物联网边缘设备作为计算资源提供者，可以进行实时交互，协同处理产生的数据，它可以减少通信延迟和节约计算资源，极大减小了通信网络的传输压力和云计算中心的计算压力。
[0003]由于边缘设备的开放性、动态性、自主性等特点，以及缺乏稳定的基本保护措施，导致设备之间缺乏必要的信任，出现了许多不同类型攻击，如消息伪造、消息篡改、回复攻击等，可能导致设备被欺诈，边缘设备之间的任务写作容易出现问题，大量的私人数据也可能会暴露。因此，如何给边缘设备建立信任，有效地把恶意设备区别开来，成为物联网边缘任务协作的主要挑战之一。信任机制在对抗网络内部攻击方面特别有效，可以使网络运营商有效地奖励诚实的设备并惩罚恶意设备，通过评估不同设备的服务质量，对恶意设备进行过滤且访问控制问题能被高效解决，保证了边缘计算网络在授权、认证和服务提供时的可靠性。然而，由于信任机制的广泛使用，各种安全攻击被设计用来欺骗边缘计算网络，误导信任机制。
[0004]相关技术中，对于边缘计算的信任问题，信任评估完全基于边缘设备的历史交互记录等信息来建立信任，信任计算的准确性较低，发生被恶意设备篡改的可能性较高，导致数据的安全性较低。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高信任计算的准确性，降低发生被恶意设备篡改的可能性，提高数据的安全性的基于区块链和物联网边缘任务协作的多源信任分析方法。
[0006]一种基于区块链和物联网边缘任务协作的多源信任分析方法，应用于边缘代理服务器，所述方法包括：
[0007]在接收到设备i发送协作请求的情况下，获取设备i当前任务所需的资源阈值T
ik
＝{δ
i1
,δ
i2
,
……
,δ
in
}，i∈D，D＝{1、2、3
……
m}，其中，D为设备集，m为设备集中的设备数量，δ
in
表示设备i的当前任务所需的第n个能力资源的大小；
[0008]获取设备集D中各设备j对应于当前任务所拥有的资源向量N
jk
＝{ε
j1
,ε
j2
,
……
,ε
jn
}，j∈D，j≠i，D＝{1、2、3
……
m}，其中，ε
jn
表示设备j对于当前任务所拥有的第n个资源
的大小；
[0009]根据设备i当前任务所需的资源阈值和设备集D中各设备j对应于当前任务所拥有的资源向量，分析设备集D中各设备j与设备i的当前任务的能力匹配度
[0010]根据设备集D中各设备j在当前时刻的能力匹配度，分析设备集D中设备j在当前时刻的能力信任其中，H(P
ij
)为设备j与设备i的当前任务的能力匹配度P
ij
的信息熵；
[0011]获取设备集D中设备1到设备m与设备集D中各设备j的直接信任；
[0012]根据设备集D中设备1到设备m与设备集D中各设备j的交互次数计算其反馈信任所占权值其中，是设备i和设备j在当前时间窗口t的交互次数；
[0013]分析设备集D中各设备j的间接反馈信任其中，ω
zj
表示设备z对设备j的反馈信任的权值，为设备z和j在当前时间窗口t内的直接信任；
[0014]结合所述直接信任、所述能力信任和反馈信任，分析出设备集D中各设备j的全局信任值
[0015]根据设备集D中各设备j的全局信任值更新历史全局信任值，从设备集D中确定出全局信任值最高的设备与设备i协作当前任务。
[0016]上述基于区块链和物联网边缘任务协作的多源信任分析方法，通过在接收到设备i发送协作请求的情况下，获取设备i当前任务所需的资源阈值，并获取设备集D中各设备j对应于当前任务所拥有的资源向量，再根据设备i当前任务所需的资源阈值和设备集D中各设备j对应于当前任务所拥有的资源向量，分析设备集D中各设备j与设备i的当前任务的能力匹配度，以及根据设备集D中各设备j在当前时刻的能力匹配度，分析设备集D中各设备j在当前时刻的能力信任，并获取设备集D中设备1到设备m与设备集D中各设备j的直接信任，从而根据设备集D中设备1到设备m与设备集D中各设备j的交互次数计算其反馈信任所占权值，并分析设备集D中各设备j的间接反馈信任，再结合所述直接信任、所述能力信任和反馈信任，分析出设备集D中各设备j的全局信任值，进而提高信任计算的准确性，降低发生被恶意设备篡改的可能性，并根据设备集D中各设备j的全局信任值更新历史全局信任值，从设备集D中确定出全局信任值最高的设备与设备i协作当前任务，从而提高数据的安全性。
附图说明
[0017]图1为一个实施例中基于区块链和物联网边缘任务协作的多源信任分析方法总体架构示意图；
[0018]图2为一个实施例中基于多源反馈和区块链的可信计算架构示意图；
[0019]图3为一个实施例中区块链系统模型结构示意图；
[0020]图4为一个实施例中基于区块链和物联网边缘任务协作的多源信任分析方法的流程示意图；
[0021]图5为一个实施例中在20％的恶意设备和20％的协作设备的网络环境下的全局聚合时间的对比结果示意图；
[0022]图6为一个实施例中在40％的恶意设备和40％的协作设备的网络环境下的全局聚合时间的对比结果示意图；
[0023]图7为一个实施例中在10％的恶意设备和10％的协作设备的网络环境下的任务失败率的对比结果示意图；
[0024]图8为一个实施例中在20％的恶意设备和20％的协作设备的网络环境下的任务失败率的对比结果示意图；
[0025]图9为一个实施例中在40％的恶意设备和40％的协作设备的网络环境下的任务失败率的对比结果示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0027]相关技术中，对于边缘计算的信任问题，信任评估完全基于边缘设备的历史交互记录等信息来建立信任，信任计算的准确性较低，发生被恶意设备篡改的可能性较高，导致数据的安全性较低的问题。
[0028]本申请提供了基于区块链和物联网边缘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链和物联网边缘任务协作的多源信任分析方法，应用于边缘代理服务器，其特征在于，所述方法包括：在接收到设备i发送协作请求的情况下，获取设备i当前任务所需的资源阈值T
ik
＝{δ
i1
，δ
i2
，......，δ
in
}，i∈D，D＝{1、2、3......m}，其中，D为设备集，m为设备集中的设备数量，δ
in
表示设备i的当前任务所需的第n个能力资源的大小；获取设备集D中各设备j对应于当前任务所拥有的资源向量N
jk
＝{ε
j1
，ε
j2
，......，ε
jn
}，j∈D，j≠i，D＝{1、2、3......m}，其中，ε
jn
表示设备j对于当前任务所拥有的第n个资源的大小；根据设备i当前任务所需的资源阈值和设备集D中各设备j对应于当前任务所拥有的资源向量，分析设备集D中各设备j与设备i的当前任务的能力匹配度根据设备集D中各设备j在当前时刻的能力匹配度，分析设备集D中各设备j在当前时刻的能力信任其中，H(P
ij
)为设备j与设备i的当前任务的能力匹配度P
ij
的信息熵；获取设备集D中设备1到设备m与设备集D中各设备j的直接信任；根据设备集D中设备1到设备m与设备集D中各设备j的交互次数计算其反馈信任所占权值其中，是设备i和设备j在当前时间窗口t的交互次数；分析设备集D中各设备j的间接反馈信任其中，ω
zj
表示设备z对设备j的反馈信任的权值，为设备z和j在当前时间窗口t内的直接信任；结合所述直接信任、所述能力信任和反馈信任，分析出设备集D中各设备j的全局信任值根据设备集D中各设备j的全局信任值更新历史全局信任值，从设备集D中确定出全局信任值最高的设备与设备i协作当前任务。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备j的全局信任值为：其中，为设备j的全局信任值，α为设备i对设备j在当前时间窗口t内的直接信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佩云，何思开，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：