传感云中基于博弈论的可信网络容量优化研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61572014
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    46.0万
  • 负责人：
    刘建华
  • 依托单位：
    嘉兴学院
  • 学科分类：
    F0207.计算机网络
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Sensor cloud is a new technology to improve the efficiency of the network management and resource sharing and has been widely used in the delivery and sharing for sensor data. However, the existence of malicious attacks causes low network capacity and poses a challenge for reliable delivery and sharing for sensor data in sensor cloud. The following several key problems will be investigated:(1)the analysis of the virtual resource state changes to study virtual network attack-defense algorithm based on evolutionary game in order to solve dependable virtual capacity optimization problem in sensor cloud.(2)the analysis of the mapping behavior and pattern between physical sensor networks and virtual sensor networks to study cross-layer attack-defense algorithm based on hidden semi-Markov chain and game theory in order to solve mapping capacity optimization problem in sensor cloud.(3)the analysis of the characteristics of transmission capacity between edge sensor nodes and cluster head nodes and the effect of the power and interference noise on the secrecy capacity of network nodes to study eavesdropping attack-defense algorithm based on cloud-collaboration and evolutionary game by considering a selection mechanism of the central nodes and a control model of joint interference power and noise in order to solve secrecy capacity optimization problem in sensor cloud. Our research results will provide a new theory and method to maximize network capacity, guarantee the quality of service, and enhance the safety and reliability of applications in sensor cloud.
传感云作为一种提高网络管理和资源共享效率的新技术，已经广泛用于传感数据分发和共享中，但由于攻击的存在直接导致传感云网络容量下降，使得在传感云的可信网络中进行数据分发和共享极具挑战性。项目组拟围绕传感云可信网络容量优化的关键问题展开研究：（1）分析虚拟资源的状态变化，研究基于演化博弈的虚拟网络攻击防御算法，解决可信的虚拟容量优化问题。（2）分析传感云中物理传感网络与虚拟传感服务网络映射行为及方式，研究基于博弈论、隐式半马尔科夫链的跨层攻击防御算法，解决跨层映射容量优化问题。（3）分析簇边缘传感节点与簇头节点传输容量特性及功率和干扰噪声对网络节点保密容量的影响，研究基于演化博弈的中心节点选择机制及其联合干扰功率和噪声的控制模型，提出基于云协同和演化博弈的窃听攻击防御算法，解决传感云网络保密容量优化问题。研究成果为提高传感云的网络容量，保证服务质量，增强应用的安全性、可靠性提供一种新理论与方法。

结项摘要

本项目聚焦传感云中虚拟传感服务网络、双层映射网络、边缘传感簇网络的抗攻击防御等关键研究领域，研究内容和结果主要包括：（1）基于博弈论的虚拟传感服务网络安全优化研究。提出了基于随机演化联盟博弈的虚拟传感服务攻击防御框架；提出了一种马尔可夫检测树来分类恶意网页的自动识别模型；设计了优化资源分配框架，提出基于Q-learning的更新算法。（2）基于博弈论的传感云双层映射网络安全优化研究。提出了基于模糊博弈的物理传感器网络协调映射流节点攻击响应算法；设计了物理IDS和虚拟IDS两种入侵检测系统，提出了基于演化博弈及网关辅助的两层映射网络防御机制；提出了一种基于强化学习博弈的传感云环境下突发数据流映射负载容量优化方法。（3）具有多窃听节点的边缘传感簇网络安全容量优化研究。提出了基于演化博弈的两层MIMO信道自适应可生存性容量评估模型；提出了基于动态证书博弈的移动云认证框架；提出了基于云协作和动态多密钥博弈的可信数据分发认证机制；提出了基于演化博弈的自适应信任管理机制。（4）扩展研究。提出了基于演化模糊博弈的合作数据共享机制；提出一种基于扩展传染病理论的异构传感网恶意程序传播建模与分析方法；提出了一种基于马尔可夫链的针对受恶意程序传染的聚簇WSNs可生存性评估方法。针对MIMO无线Mesh网络中信道干扰，提出了多目标优化与多层分发联合调度和优化策略。研究结果为提高传感云服务质量，增强网络服务的安全性和可靠性提供一种新理论与方法。

项目成果

期刊论文数量（18）
专著数量（2）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
Reliability Evaluation for Clustered WSNs under Malware Propagation.
恶意软件传播下集群式无线传感器网络的可靠性评估
  • DOI：
    10.3390/s16060855
  • 发表时间：
    2016-06-10
  • 期刊：
    Sensors (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Shen S;Huang L;Liu J;Champion AC;Yu S;Cao Q
  • 通讯作者：
    Cao Q
Trust Dynamics in WSNs: An Evolutionary Game-Theoretic Approach
无线传感器网络中的信任动态：一种进化博弈论方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Journal of Sensors
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Fan, En;Hu, Keli;Liu, Jianhua;Cao, Qiying
  • 通讯作者：
    Cao, Qiying
A non-cooperative non-zero-sum game-based dependability assessment of heterogeneous WSNs with malware diffusion
基于恶意软件扩散的异构 WSN 的非合作非零和博弈可靠性评估
  • DOI：
    10.1016/j.jnca.2017.05.003
  • 发表时间：
    2017-08-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF NETWORK AND COMPUTER APPLICATIONS
  • 影响因子：
    8.7
  • 作者：
    Shen, Shigen;Ma, Haiping;Cao, Qiying
  • 通讯作者：
    Cao, Qiying
工业无线传感云中面向移动机器人的自适应信任演化机制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    电信科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘建华;李明禄;李大志;李鲁群
  • 通讯作者：
    李鲁群
基于多目标的 MIMO 无线 mesh 网络信道优化策略
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    电信科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    乐光学;宋昊;熊小峰;刘建生;马柏林
  • 通讯作者：
    马柏林

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其他文献

微波加热金属液体的实验研究
  • DOI：
    10.13374/j.issn2095-9389.2018.12.10.004
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    工程科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    苏晓峰;吴博威;刘建华;刘建;庄昌凌
  • 通讯作者：
    庄昌凌
一种自适应变惯量同步锁相控制策略
  • DOI：
    10.19753/j.issn1001-1390.2020.001.017
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    电测与仪表
  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    刘建华
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    工程科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李世琪;刘建华;刘洪波;赤小浩;李康伟;韩志彪
  • 通讯作者：
    韩志彪
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  • DOI：
    10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150186
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    钢铁研究学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    韩志彪;刘建华;何杨;季益龙;刘建;李康伟
  • 通讯作者：
    李康伟
CuMg0.4合金弯曲微动疲劳损伤特性研究
  • DOI：
    10.16078/j.tribology.2018041
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    摩擦学学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    魏超;彭金方;刘曦洋;刘建华;蔡振兵;朱旻昊
  • 通讯作者：
    朱旻昊

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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