社交網絡環境下p2p傳感網絡安全服務選擇方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及傳感網絡安全服務領域，具體地，設及一種社交網絡環境下P2P傳感網 絡安全服務選擇方法。
【背景技術】
[0002] 在信息全球化的今天，物聯網中逐漸興起傳感器網絡已經被廣泛地應用在工業、 農業、醫療、交通等各個領域，并對運些行業的智能化和信息化起到了舉足輕重的作用。隨 著物聯網技術的不斷發展，將社交網絡的特性和原則賦予傳感器網絡，使物體之間產生社 交屬性，運樣物體可W面向社交網絡主動進行信息和服務的交互，成為社交網絡的重要節 點，從而突破性地成為了一種全新的網絡模式。在已有的物聯網傳感系統中，為了提高應用 效率，不同性質的物聯網應用往往被封裝成一個個自描述的服務，由服務發現、服務組合等 服務計算技術，通過一定的交互協議實現信息和服務的重用。如何在眾多服務中準確地發 現具有可信性等安全特性的服務，一直是傳統網絡和物聯網的重要安全問題。在社交網絡 中，傳感網服務將面臨具有復雜性、虛擬性、動態性等特性的新型網絡環境，給發現安全服 務帶來了很大的困難。與傳統傳感網的服務發現相比，社交網絡環境下傳感網的安全服務 發現具有更多的特殊性，主要表現在:1)由于與開放的社交網絡融合，為眾多黑客和威脅提 供了攻擊渠道，使得網絡服務比從前面臨更大的風險；2)由于社交網絡環境的動態性和隨 機性，且存在異構服務狀態收集不全等問題，給度量網絡服務安全性造成了困難;3)由于社 交網絡具有復雜網絡特性，如何在復雜和演變的體系中準確地發現物聯網傳感系統安全服 務至關重要;4)由于社交網絡帶來的社團結構特性，如何挖掘物聯網安全服務社團，是提升 其服務效率和安全性的關鍵。綜上分析可知，如何在建立合理的服務安全性度量指標模型 的基礎上，來發現具可信性、機密性、可用性、容侵性等特性的安全服務，是繼續推進物聯網 下的傳感網絡在社交網絡環境下廣泛應用至關重要的問題。
[0003] 近些年來，基于傳感器網絡的社交P2P服務選擇模型已經被廣泛研究。H.Ning和 Z.Wang給出了基于傳感器網絡的社交P2P結合模型的定義和基本功能，該新型系統的優點 被廣泛討論。M.Nitti等人著眼于基于傳感器網絡的社交P2P的成員是如何提供信息，W此 來建立一個基于對象行為的可依賴系統。此外，一些典型的基于傳感器網絡的社交P2P的應 用計劃也被提出了，比如上下文感知和服務架構，身體傳感器網絡(BSNs)社交網絡等。另一 方面，基于傳感器網絡的社交P2P真實應用系統在研究之中。例如，在歐洲資助項目的支持 下，英國格拉斯大學施行了 "智能城市捜索引擎"項目，在運個項目中，傳感器在傳感器網絡 中可W與Twitter集成，因此用戶在社交網絡中可W互操作底層傳感器的數據，同時該項目 成果可W優化系統安全、智能城市交通等。目前，運個領域的研究在我國尚處于起步階段， 近年來我國國家自然科學基金對社交網絡環境下的物聯網研究已經進行了投入，現在的關 注點集中在社交傳感器語義感知與互聯、物聯網環境的社會化信任感知推薦等方面。
[0004] 所述的基于傳感器網絡的社交P2P的服務選擇模型設置有=層結構:傳感層，服務 信息轉發層和社交應用層。該系統的節點可W通過社交網絡結構組織在一起。安全與非安 全服務可W通過各種傳感設備提供。各種混合式的服務可W應用在基于傳感器網絡系統的 社交P2P中的不同層面(跨層應用）；服務用戶（如消費者應用程序用戶、企業應用程序用戶、 政府應用程序用戶等)可W直接或間接調用傳感設備的服務。不同設備間的服務通信可W 集成=個層面的不同服務并且提供信息交換W進行服務發現與選擇。另外，在系統模型中， 兩個安全問題是非常重要的。首先，安全的服務需要能夠被評估;其次，合適的安全服務在 服務發現處理過程中應該可W被用戶選擇。
[0005] 雖然與傳統的傳感器網絡相比，上述眾多基于傳感器網絡的社交P2P有很多明顯 的好處，但是由于社交網絡的開放性、復雜性和不確定性，使用社交P2P對傳感網絡進行組 網會帶來很多安全隱患。當用戶在社會面臨基于P2P的傳感器網絡的各種服務時，如何選擇 準確可靠的安全服務是非常重要的。與此同時，一些針對傳統傳感器網絡的服務架構被提 出，例如:2014年C.化rera等人提出了在傳感網絡中把傳感當作服務架構的傳感捜索計劃。 此外，在D.Guinard等人的方案中提出了健全的動態的傳感器組網。然而，運些工作沒有考 慮到面對基于傳感器網絡的社交P2P的復雜性、隨機性和時間獨立性的特點的服務選擇問 題，安全性并不能得到很好的體現。
[0006] 應對上述挑戰，本發明著眼于基于傳感器網絡的社交P2P的安全服務選擇問題，設 計了專為考慮相關安全因素的安全服務的評估模型。此外，基于機會發現理論的KeyGraph 算法被引入基于傳感網絡的社交P2P中去解決安全服務選擇問題。本發明首先建立安全服 務的評估模型，然后提出了高效準確的安全服務發現與選擇方法。
[0007] Ohsawa等人提出了機會發現理論，機會發現是指發現一個機會，從而定義為對一 個事件的重要決定。在機會發現理論中，一個機會意味著對決策產生重大影響的事件或情 境。機會發現是一個超出了理論數據挖掘領域，目的是了解用戶決策的稀有事件來防止系 統出現風險。機會發現在分析影響決策的事件方面已經顯現出突出的作用，被廣泛應用在 關鍵詞提取，社交網絡，地震風險，破產評估，自然災害模擬等方面。
[000引KeyGra地算法是一種典型地識別機會發現的方法，KeyGraph算法可W提取數據的 關鍵點，通過一個直觀的圖來映射出重要數據之間的關系。KeyGraph算法中節點之間的連 線表示數據之間的關系，對象之間的緊密程度也可W在KeyGra地中得到量化。
【發明內容】
[0009] 針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種社交網絡環境下P2P傳感網絡 安全服務選擇方法。
[0010] 根據本發明提供的社交網絡環境下P2P傳感網絡安全服務選擇方法，包括如下步 驟：
[0011] 步驟1:根據操作者發送的突發意外事件建立服務機會列表；
[0012]步驟2:在服務機會列表中識別出已建立的相應服務機會;具體地，當意外事件來 臨時，查找出服務列表中已存在的服務機會，其中已存在的服務機會為常用的服務機會或 者使用過的服務機會，再通過步驟3實現對每個服務機會進行評估。
[0013] 步驟3:計算出每一個服務機會相應的安全指標；
[0014] 步驟4:在傳感社交P2P網絡下下，根據所述安全指標從已評估的服務機會中為每 個用戶選擇和輸出安全服務。
[0015] 優選地，所述步驟I包括:根據操作者發送的突發意外事件建立服務機會列表，即 將傳感社交P2P網絡下的某一個服務用S表示，且ses，s表示傳感社交P2P網絡下的服務集 合;所述服務集合S構成服務機會列表。
[0016] 優選地，所述步驟2包括:查找并識別服務機會列表中已有的服務機會后，準備進 行評估服務機會操作，W供請求服務端接收到安全服務。
[0017] 優選地，所述步驟3中的安全指標包括服務機會的可用性、可信度、容侵性、機密 性、整體性、有效性、時間依賴性和重要程度。
[0018] 優選地，所述步驟3包括如下步驟：
[0019] 步驟3.1:采用脆弱性因子來表征服務的機密性、整體性和有效性，將服務的脆弱 性用脆弱性因子集合B表示，b表示某一脆弱性因子，bEB，計算由脆弱性因子造成的不安全 因子N(b)，N(b)的有效區間為(0，1]，計算公式如下：
[0020] N(b)=E(b)XD(b)XT(b)
[0021] 式中：E(b)表示服務的可利用性，D(b)表示服務的可信度，T(b)表示服務的容侵 度；
[0022] 步驟3.2:計算由脆弱因子造成的即時的不安全度R(B，s)，計算公式如下： 化度以)=0
[0023] 巧(心）=J1 - 口（1 - AW))),公('、')0 ; 一 徑秘
[0024] 式中：B(S)表示服務S的脆弱性因子;其中，R(B，s)的有效區間為(0，1];
[0025] 步驟3.3:計算個服務集合S的不安全度的Y，計算公式如下：
[0028] 式中：T(S)來表示服務S的重要程度因子，T(S) XR(B，s)表示服務S的不安全度，y 表示Y的均勻化值。
[0029] 優選地，所述步驟4包括：
[0030] 步驟4.1:基于機會發現理論構造出KeyGra地算法，使用KeyGra地算法實現機會發 現，通過計算KeyGra地中關鍵點的相關性權重選擇出滿足要求的安全服務；
[0031] 步驟4.2:在傳感網絡的社交P2P下，為每個用戶選擇和輸出安全服務。
[0032] 優選地，所述步驟4.1包括：
[003引步驟4.1.1:將服務集合S包含的一系列服務用S1，S2,…，Sm,…，Sn表示，n表示將服 務時間分成n個部分或者是服務集合S內服務的總數，Sm表示服務集合S內的某一個服務;每 一個Sm對應一個KeyGraph算法中的Gm，Gm表示從時間U到tm+i的服務過程的曲線圖；U表示Sm 服務的開始時間，W康示Sm服務的結束時間和Sm+l服務的開始時間；
[0034]具體地，每一個曲線圖上的點都是一個服務，并且兩點之間