【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及安全路由选取领域，尤其涉及元宇宙中基于sdn和路径安全度的安全路由构建方法。
技术介绍
1、元宇宙被称为三维世界的互联网，自从它被提出以来，引起了学术界和商业界的广泛关注。许多传统的面对面活动开始以虚拟在线形式取而代之。随着人工智能和大数据等信息技术的飞速发展，人机物融合异质系统(human cyber physical systems,hcps)也随之发展，hcps可以看作是将人机因素加入传统的信息物理融合系统(cyber physicalsystems，cps)。这个由人类、网络和物理设备紧密交织在一起的复杂多层次框架已经无缝地融入了我们的日常生活。本专利技术将物理世界中的hcps映射到元宇宙中，从而在元宇宙中构建了一个虚拟的hcps。在虚拟hcps中，个人可以与这些数字孪生体进行交互，并参与各种活动，就像在物理世界中一样。无论是虚拟会议、购物体验、教育项目还是医疗服务，元宇宙中的虚拟hcps都提供了一个动态的、身临其境的环境，反映并扩展了物理世界hcps的功能。
2、然而，在这个错综复杂的网络中仍然隐藏着安全问题，例如网络拥塞和网络攻击。所以元宇宙中人机物融合异质系统的安全路由至关重要。目前针对元宇宙中hcps的安全路由的研究不充分，当前的安全路由相关研究多致力于hcps的中的一部分，如物联网，社会网络等。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供元宇宙中基于sdn和路径安全度的安全路由构建方法。
2、本专利技术采用的技术方案是：>
3、元宇宙中基于sdn和路径安全度的安全路由构建方法，其包括以下步骤：
4、s1，建立物理世界中人机物融合异质系统；物理世界中人机物融合异质系统结构包括社会层、网络层、物理层；社会层由个人、社会组织组成；网络层由设备、服务器、交换机和基站组成；物理层由实物组成；
5、s2，通过数字孪生技术在元宇宙虚拟世界中得到物理世界中人机物融合异质系统的孪生体；
6、s3，在元宇宙虚拟世界中，构建软件定义网络(software defined networking，sdn)通过将人机物融合异质系统中连接网络的节点(如智能手机)连接到sdn的基础设施层设备(如sdn路由器)，构建软件定义网络人机物融合异质系统框架；
7、s4，在sdn的控制层中，使用sdn控制器构建虚拟人机物融合异质系统的拓扑结构g＝(v,e)，其中v为顶点集，e为边集；
8、s5，在sdn控制器部署异常节点检测算法，对s4中得到的拓扑结构g＝(v,e)进行异常节点检测，其中网络g＝(v,e)中，受到攻击、发生网络拥堵等情况的节点是异常节点；
9、s6，定义路径安全度psi用于衡量路径的安全程度；
10、s7，在sdn控制层使用基于路径安全度的安全路由选取算法，完成安全路由的选取。
11、进一步地，步骤s1具体方法为：
12、s101，在社会层、网络层、物理层内部建立连接，例如某人隶属于某个社会组织；
13、s102，在不同的层之间建立连接，例如某人携带某个可穿戴的机器设备；
14、s103，将社会层、网络层、物理层内部和跨层连接建立完成后，得到一个物理世界中人机物融合异质系统。
15、进一步地，步骤s2具体方法为：
16、s201，使用数字孪生技术，将步骤s1中获得的物理世界中人机物融合异质系统中的节点和连接复制到元宇宙中；
17、s202，将元宇宙中的孪生体与实际物理世界中的系统进行实时连接，实现对物理世界系统的实时监测和控制。
18、进一步地，步骤s3具体方法为：
19、s301，在元宇宙中构建一个sdn，包括应用层、控制层、基础设施层，应用层与控制层通过北向接口进行通信、交互，基础设施层与控制层通过南向接口进行通信；应用层主要用于部署网络应用和服务，如虚拟化、安全性、负载均衡等；控制层是sdn架构中的核心部分，负责集中管理和控制网络的行为。它包括控制器和控制平面，通过与数据层的交互，实现对网络设备的配置、管理和控制；
20、s302，对于在元宇宙中的虚拟的人机物融合异质系统，将连接网络的节点(如智能手机)与sdn基础设施层中的设备连接(如sdn路由器)，得到元宇宙中软件定义网络人机物融合异质系统框架。
21、进一步地，步骤s4具体方法为：
22、s401，元宇宙中，sdn基础设施层中的设备与虚拟的人机物融合异质系统中可接入网络的节点相连，并在相关节点之间创建连接；
23、s402，在sdn控制层中，将基础设施层中的设备被视为图中的顶点，形成顶点集v，连接被视为边，形成边集e，从而得到拓扑结构g＝(v,e)；
24、进一步地，步骤s5具体方法为：
25、s501，在控制器部署基于图神经网络的异常节点检测算法，对s4中得到的拓扑结构g＝(v,e)进行异常节点检测；
26、s502，在网络g＝(v,e)中，将受到攻击、发生网络拥堵等情况的节点视作异常节点，因为它们通常拥有不同于正常节点的表现；
27、s503，使用结合了图采样与聚合算法(graph sample and aggregation，graphsage)和图注意网络(graph attention network，gat)的异常节点检测算法，对s4中得到的拓扑结构g＝(v,e)进行异常节点检测，以找出网络g＝(v,e)中网络情况不好的节点。
28、进一步地，步骤s503中结合了图采样与聚合算法(graph sample andaggregation，graphsage)和图注意网络(graph attention network，gat)的异常节点检测算法具体如下：
29、s503-1，使用graphsage对网络g＝(v,e)进行邻居节点采样和特征聚合，并进行节点嵌入；
30、s503-2，对使用graphsage进行节点嵌入后的网络使用gat进行异常节点检测；
31、s503-3，将gat的输出作为全连接层的输入，通过全连接层产生异常节点标签。
32、进一步地，步骤s6具体方法为：
33、s601，在一个有n个节点的网络确定一个源节点s和一个目标节点t；
34、s602，定义路径安全度时，考虑路径上异常节点的数量、路径的长度、路径上节点的介数中心性；
35、s603，基于s602，给出路径安全度psi的定义，即
36、其中，psi(p(s,t))表示路径p(s,t)的路径安全度，nnormal表示路径上的非异常节点数，n表示路径上的节点总数，为路径上节点的平均介数中心性，为l(s,t)表示路径p(s,t)的长度(用网络的节点总数n归一化，将其限制在0和1之间)，路径安全度的取值范围在0和1之间，越大说明路径越安全。
37、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.元宇宙中基于SDN和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的元宇宙中基于SDN和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：步骤S1具体方法为：
3.根据权利要求1所述的元宇宙中基于SDN和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：步骤S2具体方法为：
4.根据权利要求1所述的元宇宙中基于SDN和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：步骤S3具体方法为：
5.根据权利要求1所述的元宇宙中基于SDN和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：步骤S4具体方法为：
6.根据权利要求1所述的元宇宙中基于SDN和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：步骤S5具体方法为：
7.根据权利要求6所述的元宇宙中基于SDN和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：步骤S503中结合了图采样与聚合算法和图注意网络的异常节点检测算法具体如下：
8.根据权利要求1所述的元宇宙中基于SDN和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：步骤S6具体方法为：
9
10.根据权利要求9所述的元宇宙中基于SDN和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：步骤S702中基于路径安全度的安全路由选取算法具体如下：
...【技术特征摘要】
1.元宇宙中基于sdn和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的元宇宙中基于sdn和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：步骤s1具体方法为：
3.根据权利要求1所述的元宇宙中基于sdn和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：步骤s2具体方法为：
4.根据权利要求1所述的元宇宙中基于sdn和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：步骤s3具体方法为：
5.根据权利要求1所述的元宇宙中基于sdn和路径安全度的安全路由构建方法，其特征在于：步骤s4具体方法为：
6.根据权利要求1所述的元宇宙中基于sdn和路径安全...
【专利技术属性】
技术研发人员：林丽美，薛成文，汪晓丁，许力，黄艳泽，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：
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。