检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：肖永刚重庆邮电大学

学位级别：博士

车联网(VANETs)的出现有利于进一步提高道路安全和交通效率。信任是协作的前提,在车辆能够相互协作并对交通状态产生这些积极的影响之前,必须解决信任管理的问题。在车联网这样的开放系统中,大多数车辆都是陌生的,因此需要一种能够在它... 详细信息

车联网(VANETs)的出现有利于进一步提高道路安全和交通效率。信任是协作的前提,在车辆能够相互协作并对交通状态产生这些积极的影响之前,必须解决信任管理的问题。在车联网这样的开放系统中,大多数车辆都是陌生的,因此需要一种能够在它们之间建立信任的方法。实现车联网信任管理是一个复杂的课题,需要解决以下问题:首先,如何根据选择的信任因素来定义信任测度。既然车辆自动编队行驶是车联网的典型应用,那么建立有助于形成车辆队列的目标驾驶行为,并以目标行为为基准对实际行为进行信任量化是有现实意义的。其次,如何通过实体中心信任管理模型来计算车辆的信任度。车联网的基本特征是随机拓扑、自组织和动态连接,因此很难在车辆之间建立稳定可靠的信任关系。第三,如何通过数据中心信任管理模型来快速地和准确地计算交通事件报告的信任度。由于交通事件本身是动态的,计算得到的结果可能会失效;由于网络的动态性,车辆往往难以收集到足够的证据来推理报告的可信度,导致不准确的结果。第四,信任管理系统如何抵御外部和内部攻击。外部攻击者试图窃听通信通道、篡改消息、甚至使系统崩溃,而内部攻击者则试图操纵目标车辆的信任值。本文的主要贡献可以归纳为以下四个方面:(1)通过链式车辆模型(LVM)定义目标驾驶行为,为驾驶行为的信任评估提供测量基准。LVM是一种以群体运动为基本特征的理想化跟车模型,车辆应用聚合和隔离的行为规则,与其前导车保持期望间距。和其它现实的或理想的跟车模型相比,LVM达到了总体最优的微观和宏观性能。仿真结果显示,LVM在虚拟交通网络中取得最大平均速度和最大交通流量;LVM在尾气排放和燃油消耗方面也有较好的表现。在此基础上,提出了基于LVM的驾驶行为信任测度(DBTM)方案,用于量化车辆当前行为与目标行为的偏差。输入真实数据集后,DBTM可以输出合理的信任值分布。(2)为了评估车辆信任度,提出了实体中心信任模型,即车联网隐式信任网络(IWOT-V)。“隐式”指信任网络是从车辆的动态和随机交互中衍生出来的,独立于显式变化的网络拓扑结构。通过链接分析,将车辆的信任评估问题转化为获取平稳概率向量问题。IWOT-V包含Bayes Trust和Vehicle Rank两个算法。前者计算本地信任,将本地信任作为一个代表车辆不可观察信任度的随机变量。根据贝叶斯统计学,通过积累可观察的证据,可以实现对随机变量的不断更新。后者计算全局信任,可以使用信用-福利模型解释计算过程。后继车从前驱车获得信用,并凭其旧全局信任从系统获得福利。仿真结果表明,只要收集到足够的本地信任信息,IWOT-V就可以准确地识别可信和不可信节点。(3)为了快速而准确地检测虚假消息,提出了车联网计算框架,即快速虚假消息检测(Qc FND)。Qc FND综合利用了来自软件定义网络(SDN)、边缘计算、区块链和贝叶斯网络的技术。Qc FND包括边缘层和车辆层。软件定义路边单元(SDRSU)组成了边缘层,它是传统路边单元(RSU)的扩展,增加了SDN控制器和区块链服务器。SDN控制器实现车联网负载均衡。区块链服务器存储车辆提交的交通报告并计算交通事件发生的概率,为车辆提供快速而准确的服务。具体来说,Qc FND的决策逻辑是代表假设变量和信息变量之间概率关系的贝叶斯网络。通过积累交通报告,可以不断地修正当前事件的后验概率。仿真和实验结果表明,相比于其它方案,Qc FND具有更好的性能。(4)设计了面向信任管理的分布式投票机制(DVote),以保护系统免受外部和内部攻击。为了抵御外部攻击,DVote使用私有区块链作为公共数据库,只有经过认证的车辆可以根据对其它车辆的观察提交选票。为了抵御内部攻击,投票之前使用Paillier密码系统对选票进行加密。基于该密码系统的同态特性,DVote可以计算选票之和但不泄露单张选票的内容。根据博弈论,本文证明了理性车辆不会选择成为内部攻击者,操纵选票的情况不太可能发生。因此,DVote并不依赖于大多数车辆都是诚实的这一常见假设。本文选择Hyperledger Fabric作为实验平台,并在其上实现了DVote。总的来说,本文提出的混合信任模型由上述四个部分构成:DBTM、IWOT-V、Qc FND和DVote,实现了对实体与数据信任度的计算。本文的研究为改进车联网中的信任管理提供了理论和技术基础,可以将其应用到车联网的建设中,以提高道路安全和交通效率。

关键词：混合信任模型跟车模型链接分析贝叶斯统计学博弈论

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面向端边云协同架构的区块链分片技术研究

面向端边云协同架构的区块链分片技术研究

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作者：叶飞南京邮电大学

学位级别：硕士

区块链技术在新的技术革新和产业变革中起着重要作用,但存在资源消耗大、吞吐量低等问题,影响了区块链的落地应用。分片技术作为主流的区块链扩展技术之一,通过并行处理交易实现链上扩容,为解决区块链可扩展性问题提供了可行的方案。在... 详细信息

区块链技术在新的技术革新和产业变革中起着重要作用,但存在资源消耗大、吞吐量低等问题,影响了区块链的落地应用。分片技术作为主流的区块链扩展技术之一,通过并行处理交易实现链上扩容,为解决区块链可扩展性问题提供了可行的方案。在应用方面,区块链和边缘计算融合的相关研究已经成为学术界和工业界的重要课题,但边缘计算中信任模型整体呈现“局部可信,全局不可信”的特征,与此相关的研究工作较少,现有工作不能很好地满足实际场景需求。本文对区块链分片技术和边缘计算端边云架构中的混合信任模型做出研究和探索,本文的主要研究工作如下:(1)针对DPo S(Delegated Proof of Stake,DPo S)中节点投票盲目和权益垄断的问题,基于“局部可信,全局不可信”的混合信任模型,提出了委托权益证明的改进方案RT-DPo S(Reputation-Trust based DPo S),利用声誉机制规范节点的行为并增强节点的投票积极性,利用“局部可信”解决DPo S中节点盲目投票的问题,并通过可验证随机函数优化代理节点出块顺序,增强对腐败攻击的抵抗力。实验表明,RT-DPo S可以避免节点盲目投票,保证代理节点的可靠性和去中心化,并有效提升共识过程中的安全性。(2)针对边缘计算的数据安全问题,基于端边云架构提出了双层分片区块链系统HTChain。在分片建立和分片重组的问题上,本文提出了基于声誉等级的两阶段分片方案。在跨分片交易处理问题上,本文提出一种基于局部信任的乐观验证策略,减少了“乐观交易”的确认时延。在超二次分片(Super Quadratic Sharding)问题上,本文基于局部信任关系提出了分片内部的协作存储方案。实验表明,本文提出的分片方案可以在保证系统安全性的同时有效降低节点的工作负载。

关键词：区块链可扩展性分片边缘计算混合信任模型委托权益证明

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普适计算环境下动态信任模型的研究

普适计算环境下动态信任模型的研究

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作者：马丽吉林大学

学位级别：硕士

随着计算机无线通信技术的迅猛发展，智能手机、无线传感器、射频标签等小型计算设备的普及，普适计算已经实现了开放、透明、泛在的计算服务，为物联网的全面实现打下了坚实的基础。开放的网络环境很容易遭到恶意节点的攻击，存在着不... 详细信息

随着计算机无线通信技术的迅猛发展，智能手机、无线传感器、射频标签等小型计算设备的普及，普适计算已经实现了开放、透明、泛在的计算服务，为物联网的全面实现打下了坚实的基础。开放的网络环境很容易遭到恶意节点的攻击，存在着不容忽视的安全问题，现阶段对普适计算安全方面的研究尚处于起步发展阶段，缺少完整有效的安全措施。第一，普适计算环境中存在大量移动节点，传统的集中式安全策略无法满足普适计算环境下对分布性和自适应性的要求。第二，普适计算环境下的存储运算能力有限，现有的信任模型中算法的复杂度较高，对微型计算设备来说耗时耗能，严重影响普适计算服务本身的效率。第三，普适计算环境下的安全机制必须考虑到上下文变化，虽然当前已有信任模型考虑到将上下文信息作为参数加入到信任值计算中，但对信任的判断以综合信任为主，并没有突出上下文的作用，缺少信任管理流程对信任值进行合理的提取和更新。针对上述问题，本文主要进行以下研究： 1.普适计算网络环境具有泛在性、透明性、移动性、自适应性等特征，根据这些特征，总结普适计算环境下的安全需求，对已有的信任机制适应的环境类型进行讨论，确定无线传感器网络环境下选择以信任度为基础的信任模型。分析信任模型建立过程中的重点环节，根据无线传感器网络中信任特点确定每个环节的设计思想。 2.建立基于全局和局部信任的混合动态信任模型(HDTM)。通过信任内涵的研究，给出模型中的信任定义和信任属性，使该模型具有完整清晰的量化结构和度量标准。针对全局信任模型和局部信任模型各自特点，为不同环境下的节点使用不同的可信认证策略，保证节点在交互工作前能够快速得到交互方正确有效的信任等级评估。 3.研究信誉信息的收集、存储、更新、传递方法，使普适环境可以提供可靠的服务，保证系统安全和服务秩序在应用层上免遭恶意节点和任性节点的破坏。 4.建立信任模型的评估标准，对网络环境进行仿真，通过实验观察可信节点、恶意节点、任性节点的信任变化以及交互成功情况，验证该信任模型的可行性和效率。通过以上内容的研究，本文设计了普适计算环境下全局信任与局部信任相结合的动态信任模型，模型中定义了广泛适用于普适计算中的信任概念，给出信任传递、存储、更新的方法，在更新算法复杂度和物理消耗中找到符合普适计算要求的平衡点，并就对恶意节点的处理进行了讨论，在OMNet++仿真环境下模拟一个普适服务网络，应用动态混合可信模型控制网络服务的选择，对网络环境中服务成功率进行实验对比，验证该模型的可行性和普适性。

关键词：普适计算环境动态信任模型混合信任模型

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