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随着物联网概念的快速发展,作为物联网最底层的交互单位——智能物件,越来越受到关注和研究。智能物件作为可以独立感知和执行的个体,在物端协同、信息物理系统等方面发挥着重要作用。伴随研究的深入,智能物件的标准协议和应用领域不断在丰富。为了保证这些协议和应用的安全性,如何防止智能物件在交互中受到攻击和威胁,逐渐成为一个受到关注的问题。本文对现有的智能物件安全交互问题,提出了对应的模型和解决方案,主要贡献如下: (1)提出了基于智能物件通信特征的信任评估模型 本文分析了智能物件交互架构,讨论了针对现有智能物件的一些攻击方式。根据智能物件场景需求,本文设计了采集通信特征并加以分析的方法,最终提出的基于智能物件通信特征的信任评估模型。 (2)提出了用于评估智能物件信任度的随机森林算法 本文对通信特征内容进行详细的讨论和分析,设计模型特征的生成方式并进行了特征选择。在智能物件对计算资源的占用和内存消耗十分敏感下,本文根据模型的场景需求,分离了随机森林模型的预测部分,并在智能物件上实现了的随机森林算法。 (3)开发实现了信任评估原型系统 本文以实际RPL协议和Contiki操作系统为基础,从数据收集、模型训练和在线评估方面都进行了详细的实现。提出一系列方案解决了部署前期数据不足、评估召回率不满足安全需求等问题。对模型的有效性,本文进行了仿真和实际节点实验。 本文提出的基于智能物件通讯特征的信任评估模型,统计智能物件之间的交互行为数据,并转化为可以进行分类的特征;将特征输入随机森林评估周围节点的信任程度;最终借助信任度对节点采取措施。从模型的总体架构到智能物件评估系统的具体实现,本文都进行了详细的讨论和设计。在Contiki系统和RPL协议上,本文进行了仿真和实际节点实验。实验表明通信特征信任评估模型可以成功隔离具有攻击行为的节点,并且产生额的外功耗符合智能物件的低功耗要求,证明了模型的可用性和有效性。