[00150719]Survivability evaluation towards attacked WSNs based on stochastic game and continuous-time Markov chain

①课题来源与背景 可生存性反映的是某些传感器节点在出现故障或遭受攻击时,网络仍能及时完成关键任务的能力。满足高可生存性是无线传感器网络研究人员工作的终极目标。目前,容错、容侵、自再生是最常见的无线传感器网络可生存保障技术。然而,要使用这些可生存性保障技术,网络可生存性评估是前提和关键。 ②研究目的与意义 通过网络可生存性评估,利用具体数值较准确地描述网络的可生存性状况,实现量化分析,为提高无线传感器网络的可生存能力提供适时启动可生存性保障机制的决策依据。这对加强无线传感器网络的可生存性具有重要的指导意义。 ③主要论点与论据 本文从可靠度和可用度两方面评估受攻击无线传感器网络的可生存性属性。首先将选择研究的聚簇无线传感器网络看作一个串-并（Serial-parallel）系统,这样就可以应用经典可靠理论中已有的结论。因为恶意攻击者总是故意发动恶意攻击行为,通过随机博弈给出这些理性恶意攻击者采取恶意攻击的期望概率,再利用连续时间马尔可夫链对受攻击传感器节点生命期的所有状态建立模型,就可得到计算受攻击传感器节点平均无故障时间、可靠度、生存期和稳态可用度的计算公式,实现受攻击无线传感器网络的可生存性评估。 ④创见与创新 本文提出了一种基于随机博弈和马尔可夫链的受攻击无线传感器网络可生存性分析方法,建立了入侵者故意的入侵行为与马尔可夫链要求的随机性之间的联系,从可靠度、生存期和稳态可用度三方面实现了受攻击无线传感器网络的可生存性评估,为构建高可生存的无线传感器网络奠定理论基础。 ⑤社会经济效益,存在的问题 本文研究内容属于《国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020）》优先主题、前沿技术研究领域之一,以及《国家自然科学基金十二五发展规划》优先发展领域之一。因此,本文属于创新且前瞻的应用基础研究工作,研究成果预期将支撑“智慧城市”建设,对丰富和促进无线传感器网络可生存性领域的基础理论和方法,具有重要的社会效益。 ⑥历年获奖情况 无