基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911309814.2 (22)申请日 2019.12.18 (71)申请人 重庆邮电大学 地址 400065 重庆市南岸区南山街道崇文 路2号 (72)发明人 王英彭钦鹏吴广富李云 张平安孙培斯 (74)专利代理机构 重庆辉腾律师事务所 50215 代理人 王海军 (51)Int.Cl. H04L 12/24(2006.01) H04L 29/06(2006.01) H04W 12/00(2009.01) H04W 24/00(2009.01) H04W 24/06(20。

2、09.01) H04W 84/18(2009.01) (54)发明名称 基于影响因子评估的战术移动自组网关键 节点分析方法 (57)摘要 本发明属于战术移动自组网安全领域， 特别 涉及一种基于影响因子评估的战术移动自组网 关键节点分析方法， 包括搭建战术移动自组网电 台通信模型； 通过建立的模型还原网络拓扑， 即 获得战术移动自组网通信电台的邻接矩阵； 根据 战术移动自组网通信电台的邻接矩阵计算节点 关键度， 完成关键节点分析； 本发明在已有研究 上考虑了通信流量， 比传统的半局部中心性和接 近中心性法有更好的识别效果， 同时对于识别效 果较好的连通性删除法降低了时间复杂度， 进一 步提高了战。

3、术移动自组网关键节点识别的效率。 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 CN 111130870 A 2020.05.08 CN 111130870 A 1.基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1、 搭建战术移动自组网电台通信模型； S2、 通过建立的模型还原网络拓扑， 即获得战术移动自组网通信电台的邻接矩阵； S3、 根据战术移动自组网通信电台的邻接矩阵计算节点关键度， 完成关键节点分析。 2.根据权利要求1所述的基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法， 其 特征在于， 搭建战术移动自组网电台通信模型包括： 初始化n个一级电台构成一。

4、级电台集 群， 其中每个二级电台簇中包含l个二级电台和1个一级电台作为簇头节点， 此时全网中总 电台数为N， 若二级电台的最大通信范围为RSmax， 一级电台的最大通信范围为REmax， 簇内相 邻二级电台之间的距离为LS， 簇间相邻一级电台之间的距离为LE， 则满足LSRSmax， LE REmax。 3.根据权利要求1所述的基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法， 其 特征在于， 通联关系分析还原网络拓扑包括： S201、 根据组网规模布置s个侦察节点， 并配置侦察节点的最大监听范围RLmax； S202、 侦察节点设置监听计时器Tlisten， 侦察节点在MAC层开启监听模式，。

5、 捕获在监听范 围内所有电台发送、 接收或转发的信息帧； S203、 侦察节点对捕获的每一个信息帧进行战术移动自组网通信协议MAC帧结构的解 封装， 识别控制字段判断此信息帧的类型， 若为战术移动自组网通信协议协议数据帧则进 入步骤S204， 否则进入步骤S205； S204、 将侦察节点解封装的战术移动自组网通信协议数据帧存储到侦察节点缓冲区 后， 进入步骤S206； S205、 丢弃此信息帧； S206、 侦察节点从缓冲区中提取每个数据帧中的内联网头部消息， 解析并筛选出每条 源地址、 中继地址和目的地址， 使其构成完整的路由路径后添加至通联信息记录表中， 同时 记录下捕获当前数据包的时间。

6、； S207、 相邻侦察节点在通联信息更新计时器TCRA时间内周期性交换彼此记录的通联关 系信息。 S208、 侦察节点在监听计时器超时后， 从通联关系分析表中筛选出所有正在通信进行 数据通信的电台的数量c， 以及每个通信电台的IP地址。 S209、 侦察节点分析每条通联关系条目中源节点、 中继节点和目的节点之间的节点关 系， 构建战术移动自组网通信电台的邻接矩阵。 4.根据权利要求3所述的基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法， 其 特征在于， 相邻侦察节点在通联信息更新计时器TCRA的过程表示为： 5.根据权利要求3所述的基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法， 其 特。

7、征在于， 通联信息记录表中包括编号、 时间、 源节点IP、 中继节点IP、 目的节点IP、 跳数、 当 前节点IP、 是否中继以及捕获数据包大小字段。 6.根据权利要求1所述的基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法， 其 特征在于， 构建战术移动自组网通信电台的邻接矩阵包括： 将所有通信电台简化为图论中 权利要求书 1/3 页 2 CN 111130870 A 2 的节点集Vv1,v2,v3,.,vc， 每个电台之间的通信链路简化为无权无向的边集Ee1, e2,e3,.,ek,.,ecc|ek(vi,vj)， 所有通信电台之间的网络拓扑可表示为一个无权的 无向图G(V,E)， 则战术。

8、移动自组网通信电台的邻接矩阵表示为： 其中， c为无权的无向图G的战术移动自组网通信电台邻接矩阵A中第i行、 第j列的元 素。 7.根据权利要求1所述的基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法， 其 特征在于， 根据战术移动自组网通信电台的邻接矩阵计算节点关键度包括： S301、 由邻接矩阵A计算出节点最短路由跳数矩阵H； S302、 遍历邻接矩阵A， 每扫描一行后累加aij的值， 并将该值作为节点的度； S304、 根据节点的度计算节点的中心密度； S305、 将Tlisten时间内节点在联信息记录表中当前节点IP一项中出现的次数fcurrent以及 源节点IP一项出现的次数fsou。

9、rce作为节点的流量数据fi； S306、 对所有节点的中心密度和流量数据进行归一化处理； S307、 根据归一化之后的中心密度和流量数据的加权值之和计算节点的关键度； S308、 对c个通信节点进行关键度排序， 完成节点关键度的分析。 8.根据权利要求1所述的基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法， 其 特征在于， 由邻接矩阵A计算出节点最短路由跳数矩阵H包括： 将邻接矩阵A赋值给矩阵H， 满足(hij)cc(aij)cc； 设幂矩阵M为矩阵A的 次幂， 即MA( )， mij( )表示幂矩阵M中第i行第j列的元素， 若mij( ) t， 则表示节点vi到节点vj之间有t条路由跳数。

10、为 的最短路径； 从1开始依次递增， 对于矩阵A中除对角线外所有值为0的元素abk， 当出现第一个令abk ( )0时， 此时 的值即为节点vb到节点vk之间的最短路由跳数， 并将该值写入矩阵H中的第b 行第k列， 满足hbk ； 若smaxHoop时abk( )0， 说明节点vb到节点vk之间不可到达， 此时hbk， 即节点vb到 节点vk之间的最短路由跳数表示为： 9.根据权利要求1所述的基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法， 其 特征在于， 节点的中心密度表示为： 其中， c为侦察到全网通信节点的数量， hij的值通过查询节点最短路由跳数矩阵H得出； 权利要求书 2/3 页 。

11、3 CN 111130870 A 3 gk为Ck中节点的数量， Ck为记录了度数为k的所有节点编号的集合。 10.根据权利要求1所述的基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法， 其 特征在于， 根据归一化之后的中心密度和流量数据的加权值之和计算节点的关键度包括： ri i+ Fi； 其中， 为节点的中心度数影响因子， 为节点的流量影响因子， 且+ 1.0； Fi为归一 化之后的流量数据；i归一化之后的中心密度。 权利要求书 3/3 页 4 CN 111130870 A 4 基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法 技术领域 0001 本发明属于战术移动自组网(Tactical 。

12、Mobile Ad-hoc Networks， T-MANET)安全 领域， 特别涉及一种基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法。 背景技术 0002 战术移动自组网的所有电台设备采用一致的战场通信协议， 该协议对战术移动自 组网的信息传输进行分层， 其中将传统的IP层定义为内联网层(Intranet Layer)， 内联网 层为战术移动自组网电台中每个源节点和目的节点之间确定可能的路由， 以完成对网络拓 扑初始建立与更新维护， 并为上层的通信业务提供保证。 战术移动自组网电台系统以一级 战术电台系统和二级战术电台系统的组网为例， 一级电台系统是战术移动自组网中的骨干 网络， 负责与。

13、二级电台之间的数据交换。 而二级电台系统主要用于保障连以下用户的话音 与数据通信。 在各个领域的复杂网络中， 关键节点指一个或一些节点对整个网络的结构特 性和稳定性有重大的影响， 这些节点具有很大的联结程度， 或者在位置上具有举足轻重的 优势。 关键节点的识别与分析在军事信息领域具有重要的应用价值， 一方面网络维护方通 过相关技术动态检测出网络中的关键节点， 调整关键节点对信息的处理能力， 或增强其通 信安全机制， 可有效降低网络负载并提高网络的安全性与可靠性； 另一方面网络侦察方在 通过技术手段识别出对方网络中的关键节点后， 对关键节点进行精准攻击， 从而截取网络 中的重要情报或摧毁对方网络。

14、。 0003 目前， 国内外研究人员针对移动自组网中的关键节点识别进行了相关研究， 已有 研究主要基于复杂网络分析法， 可以将其分为两类： 第一类是连通性删除法， 这类方法普遍 通过计算所有节点间的最短路径， 定义网络连通度， 删除节点相邻的链路后对比删除前网 络连通度的变化来衡量节点的关键性， 该方法虽然降低了复杂网络中关键节点识别算法的 时间复杂度， 但实际通信网络中， 每条链路上的业务数据流量大小代表节点对信息的处理 能力， 此类方法并没有结合节点的数据流量作为关键性分析的指标， 因此只适用于理论下 的复杂网络。 第二类是特征参量分析法， 这类方法以中介性方法和半局部中心度法为例， 中 。

15、介性方法引入k跳范围的中介度对节点的关键性进行准确排序， 该方法虽然对k跳范围内的 拓扑进行了准确分析， 对关键节点的识别具有较好效果， 但其算法时间复杂度比较高， 并未 从侦察的角度还原当前网络的整体拓扑， 对侦察战术移动自组网的拓扑结构并不适用。 半 局部中心度法虽然能快速识别出大规模移动自组网中的关键节点， 但该方法只考虑了4跳 范围内节点度的关系， 给出识别结果不具有一般性。 发明内容 0004 为了解决解决了已有研究方法无法通过截获实际通信数据的方式还原当前网络 拓扑， 从而结合侦察数据合理并充分地分析当前网络中的关键节点的问题， 本发明提出一 种基于影响因子评估的战术移动自组网关键。

16、节点分析方法， 包括： 0005 S1、 搭建战术移动自组网电台通信模型； 说明书 1/7 页 5 CN 111130870 A 5 0006 S2、 通过建立的模型还原网络拓扑， 即获得战术移动自组网通信电台的邻接矩阵； 0007 S3、 根据战术移动自组网通信电台的邻接矩阵计算节点关键度， 完成关键节点分 析。 0008 进一步的， 搭建战术移动自组网电台通信模型包括： 初始化n个一级电台构成一级 电台集群， 其中每个二级电台簇中包含l个二级电台和1个一级电台作为簇头节点， 此时全 网中总电台数为N， 若二级电台的最大通信范围为RSmax， 一级电台的最大通信范围为REmax， 簇内相邻二。

17、级电台之间的距离为LS， 簇间相邻一级电台之间的距离为LE， 则满足LSRSmax， LEREmax。 0009 进一步的， 通联关系分析还原网络拓扑包括： 0010 S201、 根据组网规模布置s个侦察节点， 并配置侦察节点的最大监听范围RLmax； 0011 S202、 侦察节点设置监听计时器Tlisten， 侦察节点在MAC层开启监听模式， 捕获在监 听范围内所有电台发送、 接收或转发的信息帧； 0012 S203、 侦察节点对捕获的每一个信息帧进行战术移动自组网通信协议MAC帧结构 的解封装， 识别控制字段判断此信息帧的类型， 若为战术移动自组网通信协议协议数据帧 则进入步骤S204，。

18、 否则进入步骤S205； 0013 S204、 将侦察节点解封装的战术移动自组网通信协议数据帧存储到侦察节点缓冲 区后， 进入步骤S206； 0014 S205、 丢弃此信息帧； 0015 S206、 侦察节点从缓冲区中提取每个数据帧中的内联网头部消息， 解析并筛选出 每条源地址、 中继地址和目的地址， 使其构成完整的路由路径后添加至通联信息记录表中， 同时记录下捕获当前数据包的时间； 0016 S207、 相邻侦察节点在通联信息更新计时器TCRA时间内周期性交换彼此记录的通 联关系信息。 0017 S208、 侦察节点在监听计时器超时后， 从通联关系分析表中筛选出所有正在通信 进行数据通信的。

19、电台的数量c， 以及每个通信电台的IP地址。 0018 S209、 侦察节点分析每条通联关系条目中源节点、 中继节点和目的节点之间的节 点关系， 构建战术移动自组网通信电台的邻接矩阵。 0019进一步的， 相邻侦察节点在通联信息更新计时器TCRA的过程表示为： 0020 进一步的， 通联信息记录表中包括编号、 时间、 源节点IP、 中继节点IP、 目的节点 IP、 跳数、 当前节点IP、 是否中继以及捕获数据包大小字段。 0021 进一步的， 构建战术移动自组网通信电台的邻接矩阵包括： 将所有通信电台简化 为图论中的节点集Vv1,v2,v3,.,vc， 每个电台之间的通信链路简化为无权无向的边。

20、 集Ee1,e2,e3,.,ek,.,ecc|ek(vi,vj)， 所有通信电台之间的网络拓扑可表示为一 个无权的无向图G(V,E)， 则战术移动自组网通信电台的邻接矩阵表示为： 0022 说明书 2/7 页 6 CN 111130870 A 6 0023 其中， c为无权的无向图G的战术移动自组网通信电台邻接矩阵A中第i行、 第j列的 元素。 0024 进一步的， 根据战术移动自组网通信电台的邻接矩阵计算节点关键度包括： 0025 S301、 由邻接矩阵A计算出节点最短路由跳数矩阵H； 0026 S302、 遍历邻接矩阵A， 每扫描一行后累加aij的值， 并将该值作为节点的度； 0027 S。

21、304、 根据节点的度计算节点的中心密度； 0028 S305、 将Tlisten时间内节点在联信息记录表中当前节点IP一项中出现的次数 fcurrent以及源节点IP一项出现的次数fsource作为节点的流量数据fi； 0029 S306、 对所有节点的中心密度和流量数据进行归一化处理； 0030 S307、 根据归一化之后的中心密度和流量数据的加权值之和计算节点的关键度； 0031 S308、 对c个通信节点进行关键度排序， 完成节点关键度的分析。 0032 进一步的， 由邻接矩阵A计算出节点最短路由跳数矩阵H包括： 0033 将邻接矩阵A赋值给矩阵H， 满足(hij)cc(aij)cc；。

22、 0034 设幂矩阵M为矩阵A的 次幂， 即MA( )， mij( )表示幂矩阵M中第i行第j列的元素， 若 mij( )t， 则表示节点vi到节点vj之间有t条路由跳数为 的最短路径； 0035 从1开始依次递增， 对于矩阵A中除对角线外所有值为0的元素abk， 当出现第一个 令abk( )0时， 此时 的值即为节点vb到节点vk之间的最短路由跳数， 并将该值写入矩阵H中 的第b行第k列， 满足hbk ； 0036 若smaxHoop时abk( )0， 说明节点vb到节点vk之间不可到达， 此时hbk， 即节 点vb到节点vk之间的最短路由跳数表示为： 0037 0038 进一步的， 节点的。

23、中心密度表示为： 0039 0040 其中， c为侦察到全网通信节点的数量， hij的值通过查询节点最短路由跳数矩阵H 得出； gk为Ck中节点的数量， Ck为记录了度数为k的所有节点编号的集合。 0041 进一步的， 根据归一化之后的中心密度和流量数据的加权值之和计算节点的关键 度包括： 0042 ri i+ Fi； 0043 其中， 为节点的中心度数影响因子， 为节点的流量影响因子， 且+ 1.0； Fi 为归一化之后的流量数据；i归一化之后的中心密度。 0044 本发明适用于涉及使用战术移动自组网通信协议的电台设备在作战过程中采用 基于影响因子评估进行关键节点分析， 侦察方可以在不知道当。

24、前网络布局、 通信过程的情 况下准确还原当前网络拓扑结构并对通信节点在网络中的关键程度进行评估。 本发明中通 说明书 3/7 页 7 CN 111130870 A 7 过邻接矩阵的性质求解节点的最短路由跳数矩阵， 定义并计算节点的中心密度衡量节点间 的联结程度， 最后结合节点的通信流量引入影响因子评估节点的关键性。 本方法在已有研 究上考虑了通信流量， 比传统的半局部中心性和接近中心性法有更好的识别效果， 同时对 于识别效果较好的连通性删除法降低了时间复杂度， 进一步提高了战术移动自组网关键节 点识别的效率。 附图说明 0045 图1为本发明方法的流程图； 0046 图2为本发明方法中采用的内。

25、联网分组头部格式； 0047 图3为仿真参数说明； 0048 图4为本发明配置的网络拓扑结构图； 0049 图5为侦察节点还原的网络拓扑图； 0050 图6为Tlisten时间内部分通信节点中心密度、 流量和度数记录图； 0051 图7为本方法与传统方法关键度对比结果图。 具体实施方式 0052 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0053 本发明提。

26、出一种基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法， 包括： 0054 S1、 搭建战术移动自组网电台通信模型； 0055 S2、 通过建立的模型还原网络拓扑， 即获得战术移动自组网通信电台的邻接矩阵； 0056 S3、 根据战术移动自组网通信电台的邻接矩阵计算节点关键度， 完成关键节点分 析。 0057 在本实施例中， 如图1， 本发明实现基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点 分析流程图， 主要分为两个模块： 通联关系分析和关键节点评估， 在进行通联关系分析的过 程中， 主要包括搭建战术移动自组网电台通信模型和通过建立的模型还愿网络拓扑， 即获 得战术移动自组网通信电台的邻接矩阵两个。

27、步骤。 0058 在本实施例中， 搭建战术移动自组网电台通信模型包括： 0059 初始化5个一级电台构成一级电台集群， 其中每个二级电台簇中包含19个二级电 台和1个一级电台作为簇头节点， 此时全网中总电台数为100。 如图4所示为本发明中电台节 点网络拓扑配置图。 该网络中一共配置了10条业务数据流， 每条业务流为随机发包速率， 其 中令簇1中编号为10的二级电台节点(缩写为S1_10节点)通过簇间的一级电台节点中继向 S3_7节点发送基于UDP协议承载的CBR业务数据， 其中应用层每个数据包的负载大小为 100Byte， 发包速率为1.5packets/s。 同样令S1_18节点通过中继向。

28、S2_5节点的发包速率为 2packets/s； S2_11节点向簇内S2_19节点的发包速率为0.5packets/s； S2_12节点通过中继 向S4_3节点的发包速率为1packets/s； S2_14节点通过中继向S3_6节点的发包速率为 1packets/s； S3_11节点通过中继向S4_15节点的发包速率为2packets/s； S3_16节点向簇内 说明书 4/7 页 8 CN 111130870 A 8 S3_1节点的发包速率为1.5packets/s； S3_2节点通过中继向S5_17节点的发包速率为 1.5packets/s； S4_9节点通过中继向S5_8节点的发包速率。

29、为2packets/s； S5_4节点向簇内 S5_19节点的发包速率为5packets/s； 设二级电台的最大通信范围RSmax为150m， 一级电台的 最大通信范围REmax为200m， 簇内相邻二级电台之间的距离为LS， 簇间相邻一级电台之间的 距离为LE， 则满足LSRSmax， LEREmax。 0060 在本实时例中， 通过建立的模型还愿网络拓扑包括： 0061 S201、 根据组网规模布置5个侦察节点， 并配置侦查节点的最大监听范围RLmax为 250m； 0062 S202、 侦察节点设置监听计时器Tlisten为10s， 随后侦察节点在MAC层开启监听模 式， 捕获在监听范围。

30、内所有电台发送、 接收或转发的信息帧； 0063 S203、 侦察节点对捕获的每一个信息帧进行战术移动自组网协议MAC帧结构的解 封装， 识别控制字段判断此信息帧的类型， 若战术移动自组网协议数据帧则进入步骤S204， 否则进入步骤S205； 0064 S204、 将侦察节点解封装的战术移动自组网协议数据帧存储到侦察节点缓冲区 后， 进入步骤S206； 0065 S205、 丢弃此信息帧； 0066 S206、 侦察节点从缓冲区中提取每个数据帧中的内联网头部消息， 根据图2中战术 移动自组网协议内联网层头部格式解析并筛选出每条源地址、 中继地址和目的地址， 使其 构成完整的路由路径后添加至通联。

31、信息记录表中， 同时记录下捕获当前数据包的时间(精 确到纳秒)； 0067 S207、 设置通联信息更新计时器TCRA为2.0s， 相邻侦察节点在TCRA时间内周期性交 换彼此记录的通联关系信息； 0068 S208、 侦察节点在监听计时器超时后， 从通联关系分析表中筛选出所有正在通信 进行数据通信的电台的数量c为45， 以及每个通信电台的IP地址； 0069 S209、 侦察节点分析每条通联关系条目中源节点、 中继节点和目的节点之间的节 点关系， 构建战术移动自组网通信电台的邻接矩阵A(aij)4545， 表示为： 0070 0071 本实施例进行关键节点评估如图1， 包括求解节点最短路由跳。

32、数、 计算节点中心密 度和通信流量、 配置形象因子计算关键度以及评估关键节点， 具体包括以下步骤： 0072 S301、 由邻接矩阵A计算出节点最短路由跳数矩阵H(hij)4545， 其中最大路由跳 数maxHoop7； 说明书 5/7 页 9 CN 111130870 A 9 0073 0074 S302、 遍历邻接矩阵A， 每扫描一行后累加aij的值， 其中aijai1+ai2+.+aij， 记做 ， 即计算节点i的度数di， 其中dii； 0075 S303、 定义集合C记录指定度数的所有节点， 其中CC1,C2,C3,.,Ck， Ck中记录 了度数为k的所有节点编号， 同时设Ck中节点。

33、的数量为gk； 0076 S304、 根据公式3计算出第i号节点的中心密度为： 0077 0078 S305、 遍历通联信息记录表， 统计各通信节点在 “当前节点IP” 一栏中出现的次数 fcurrent， 该节点在 “源节点IP” 一栏中出现的次数fsource， 计算节点在Tlisten时间内的总流量 fi， 其中fifcurrent+fsource， 且满足： 0079 0080 其中， Txi为节点发送的流量， Rxi为节点接收的流量， Rli为节点作为中继转发的流 量。 图6中展示了在Tlisten时间内部分节点的中心密度、 流量和度数； 0081 S306、 根据公式5和公式6对所。

34、有节点的中心密度和流量数据进行归一化处理， 得 到第i号节点的中心密度为 i， 该节点流量为Fi： 0082 0083 0084 S307、 根据下式计算出第i号节点的关键度ri为： 0085 ri i+ Fi； 0086 其中本实施例中侦察方默认中心密度和通信流量对于评估节点关键度同等重要， 故令 0.5； 本发明还提供其他几种情况下的情况， 包括： 0087 当侦察方认为中心密度比通信流量强烈重要时， 0.9， 0.1； 0088 当侦察方认为中心密度比通信流量明显重要时， 0.7， 0.3； 0089 当侦察方认为通信流量比中心密度明显重要时， 0.3， 0.7； 0090 当侦察方认为。

35、通信流量比中心密度强烈重要时， 0.1， 0.9。 0091 S308、 对45个通信节点进行关键度排序。 图7为当 0.5的场景下本方法与传 说明书 6/7 页 10 CN 111130870 A 10 统方法对最关键的15个节点排序的对比结果。 0092 为了验证基于影响因子评估的战术移动自组网关键节点分析方法的可靠性， 仿真 将从拓扑还原度和节点关键度两个方面进行分析。 其中， 拓扑还原度体现了侦察到当前网 络拓扑和实际网络拓扑配置的吻合度， 对于使用了基于影响因子评估的关键节点分析的战 术移动自组网， 拓扑还原度直接反应了该方法的可靠性； 节点关键度为使用基于影响因子 评估的关键分析方。

36、法所得出的结果， 节点关键度越大， 表明该节点在战术移动自组网中的 战略地位越重要， 摧毁该节点后令对方网络造成的打击越大。 0093 仿真参数设置如图3所示， 仿真中假设二级电台节点的网关地址为198.3.1.0， 一 级电台节点的网关地址为198.2.1.0， 子网掩码为255.255.255.0。 侦察方还原当前的网络 拓扑结构如图5所示， 图中实心点为一级电台节点， 条纹点为二级电台节点。 从监听当前数 据和通联信息分析结果可以看到， 5个一级电台集群都被完整还原， 其中在编号为1、 3、 4、 5 的簇中， 除了仿真设定的发送节点和接收节点外， 均在二级电台簇内产生了数据的中继。 由。

37、 于仿真中二级电台簇内节点范围较大， 每次选择发送和接收节点距离一级电台簇头节点的 距离是随机的， 在处理数据转发而产生中继也是合理的。 在图5的仿真结果中， 簇5中IP地址 为198.3.5.4、 198.3.5.18和198.3.5.19的二级电台节点以及簇2中IP地址为198.3.2.11、 198.3.2.17、 198.3.2.18和198.3.2.19的二级电台节点与其他节点没有连通关系， 属于孤 立的子图， 分析可知这三个节点只进行了簇内通信， 没有经过一级电台节点的转发将数据 传输到其他簇中。 而簇3中IP地址为198.3.3.16、 198.3.3.4和198.3.3.1的簇。

38、内节点和其他 通信节点产生了中继， 这些节点并不是孤立的， 与仿真的配置也相符合。 0094 图7展示了在 0.5的场景下本方法与传统方法的节点关键度排序对比结 果， 此类场景下本方法中侦察方认为节点中心密度与节点通信流量同等重要， 而连通性删 除法、 半局部中心性法和接近中心性法只是从复杂网络中某一固定的特征参量的大小或变 化来分析， 并未结合实际通信流量讨论节点关键度。 对于关键度排序最高的前8个节点， 本 发明提出的方法与识别效果较好的连通性删除法的分析结果一致， 由于连通性删除法在删 除每个节点时邻接矩阵都发生了改变， 因此需要重新计算或者更新节点间的最短路由跳数 矩阵， 对于n个通信。

39、的关键节点识别算法的时间复杂度为O(mn2)。 本方法中只需求解节点的 最短路由跳数矩阵并查找指定度数的节点对间的跳数， 时间复杂为O(maxHoopn)， 由于 maxHoop7， 故对于大规模的战术移动自组网， 其算法时间复杂度可近似为O(n)。 其次对于 簇5中IP地址为198.3.5.18节点， 虽然从连通性， 节点紧密度与联结度的角度分析， 该节点 处于网络的边缘， 但在仿真配置中流经该节点业务流的发包速率为5packets/s， 该节点在 全网中所处理的通信流量较多， 因此也可能是关键节点， 本方法中IP地址为198.3.5.18节 点的关键度排第9位， 而其他三种方法该节点均排在。

40、第15位以外， 本方法相对其他方法的识 别效果更为准确。 0095 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说明书 7/7 页 11 CN 111130870 A 11 图1 图2 说明书附图 1/4 页 12 CN 111130870 A 12 图3 图4 说明书附图 2/4 页 13 CN 111130870 A 13 图5 图6 说明书附图 3/4 页 14 CN 111130870 A 14 图7 说明书附图 4/4 页 15 CN 111130870 A 15 。