物联网无线服务系统(wireless service system,WSS)是以通用的协议标准实现人与物、物与物相连的实时网络交互系统.该系统在设备中嵌入无线传感器节点以实现数据上传和决策下发,但传感器节点的同构性特点使得蠕虫传播问题日益严重.为此,在对现有蠕虫传播的流行病模型进行分类并总结各类模型特点的基础上,首先提出了具有睡眠状态和隔离状态的流行病模型,定义了系统中节点的状态转换关系;其次,依据节点的射频通信距离,确定了具有实际传染能力的感染节点数量及范围;再次,引入蠕虫与无线服务系统的目标成本函数,给出了基于目标成本值的完全信息动态微分博弈模型;然后,证明了该博弈存在鞍点策略,利用状态变量、协状态变量和汉密尔顿函数求解鞍点策略并设计了保证目标成本值最优的防御策略算法;最后,仿真实现本算法与2种蠕虫防御策略算法,通过各状态节点的变化特点及目标成本值的对比实验进行性能评估.实验结果表明:基于改进流行病模型的最优防御算法在抑制无线服务系统蠕虫传播方面有明显优势.
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