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专利号: 2018101924787
申请人: 海南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-11-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种投入驱动的物联网资源安全保护方法,包括将物联网中以数据D、信息I、知识K形态存放的资源转换其资源类型以增加原始形态资源被获取的难度,并将转换后的资源存储在数据图谱DDIK,信息图谱IDIK和知识图谱KDIK上;其特征在于计算在三层图谱上检索原始形态资源的搜索代价,同时考虑物联网中资源的传输代价,综合用于保护资源的用户投入来评估资源安全等级,为用户提供经济高效的资源安全服务;其特征在于允许服务提供商综合用户投资和安全等级值在所提供的服务中获取利润;本发明将搜索目标资源集合定义SR:=;SRT的类型集合为SRT:={srtD,srtI,srtK},每种资源的规模为SRS ={srsD,srsI,srsK},将在图谱GraphDIK上的资源定义为GR=;GRT的类型集合为GRT ={grtD, grtI, grtK}, 每种资源的规模为GRS ={ grsD, grsI, grsK},假定SR中所有类型资源已在当前资源存储空间GR以任意一种存储方案存储完毕,类型变量集合为RELDIK={DDIK, IDIK, KDIK},一种投入驱动的物联网资源安全保护方法,其特征在于包含以下步骤:步骤1)依次向{grtD, grtI, grtK}集合配置资源类型;

步骤2)计算Cgr,使用公式(1)计算GR中资源当前情形向每种情形转换的代价(Cgr):               (1)

其中,grsi’表示GR中资源的规模,UCgr表示转换GRT单位资源类型的原子代价;

步骤3)依次向{srtD, srtI, srtK}集合配置资源类型;

步骤4)计算Csto,根据公式(2)计算在GR中资源存储SR中资源的存储代价Csto:       (2)

其中,srsi’表示SR中i类型资源的规模,UCsr 表示转换SRT中单位资源类型的原子代价,和 表示SRT中资源类型转换代价和转换后资源规模对存储代价的影响,可通过数据训练得出;

步骤5)计算Csec,根据公式(3)计算在GR中搜索SR中资源所要花费的代价 Csec:          (3)

其中,UCre表示转换RELDIK中单位资源类型的原子代价,srsi表示通过遍历不同类型的图谱资源获得的SR中资源的规模;

步骤6)计算F, 定义带宽使用均衡度BUEres和资源转发的等待时间来评估网络资源优化模型的性能,其中带宽使用均衡度为带宽空闲率BIRnet的方差,带宽空闲率和带宽使用均衡度的计算方式如公式 (4)和公式(5):                   (4)

                (5)

其中Bij表示从节点i到节点j的链路的带宽,Fij表示链路上的流量,l表示平均分组长度;

在一个节点上资源转发的等待时间包括转发等待率FWRnet和资源转发等待均衡度FWEres,等待均衡度为资源转发等待率的方差,转发等待率和等待均衡度可根据公式(6)和公式 (7)计算:                        (6)

                (7)

其中Ni表示第i个节点需转发的资源的平均分组个数,Hi表示节点i的缓冲区长度;

定义网络资源的优化目标函数为:

                  (8)

其中α和β分别表示带宽使用均衡度和等待均衡度的权重系数,可通过数据训练得出,F的值越小,表示网络流量分布越均衡;

步骤7)计算Ctrans,根据公式(9)计算传输SR中资源的代价:           (9)

其中,Ctrans表示传输SR中单位数据、信息和知识资源的原子代价;

步骤8)计算总代价TotalCost和用户投入UserCost,本发明设定一个用户用于保护SR的总代价TotalCost,包括GRT中资源转换代价、存储代价和传输代价,可根据公式(10)计算得出,相应的用户投入UserCost可根据公式(11)计算得出:                (10)

                  (11)

其中 表示单位代价所需用户投入,可通过数据训练得出;

步骤9)计算安全等级SL, 本发明设定一个安全等级用来表示每种资源保护方案的资源安全级别,根据公式(12)计算当前方案下资源的安全等级:                          (12)步骤10)判断条件UserCosti < UserCost0 & SLi > SL0,若条件满足,即该方案在不超过用户投入的投资下获取到大于预期安全等级的资源安全保护,顺序执行下一步,若条件不满足,则跳转到步骤12);

步骤11)更新UserCost0和SL0,为了找到在最大安全等级下最小的用户投入的资源安全保护方案,我们根据不同资源方案不断更新比当前UserCost0值大的UserCosti,和比当前SL0值小的SLi;

步骤12)判断资源保护方案是否穷举完毕,若未完毕,则返回到步骤1),若完毕,继续顺序执行下一步;

步骤13)根据最大的资源安全等级和最小的用户投入对应的资源保护方案存储SR中的资源。