5G网络中移动设备的信任机制及关键技术研究

Because of the more intelligent and efficient devices, more open applications and more flexible application scenarios in 5G network, the traditional security mechanisms and technologies can no longer solve the emerging security challenges, for example, the attack based on social engineering, the risk of interaction between entities in different scenarios, and so on. The project’s emphasis is on the key technologies and approaches of building trust architecture for mobile devices in 5G network from the mobile devices’ perspective. It revolves around the trust evaluation and trust relation establishment for mobile devices. Firstly, we study the trust evaluation method for the running situation of mobile devices, which enables a mobile device to reason its security status about the interaction among the mobile device, its user and current context. Meanwhile, we study the trust evaluation method between devices. That includes the following work: First, we build the trust correlation network and study inter-transaction trust transfer method based on complicated network theory. Second, we study the context-aware initial trust evaluation model for mobile devices in order to get precise initial trust value. Third, we study the context-aware trust evolution model. We will take the inter-transaction trust transfer and context-aware initial trust into account to build the context-aware trust evolution function. Research of this project would provide important theoretical basis and guidance method to form the complete trust architecture for mobile devices in 5G network.

5G网络中设备更加智能高效、应用更加开放、应用场景更加灵活，使得传统安全机制无法解决新出现的安全挑战，如基于社会工程学的攻击。本项目围绕建立5G中移动设备的信任体系结构展开，从移动设备的角度出发，重点研究5G网络中基于上下文的移动设备信任机制与关键技术。首先，研究基于上下文的移动设备运行状态的信任评估机制，使得移动设备可以对它与用户、环境之间的交互状态做出相应的安全状态评估；同时，研究设备间的信任评估方法，其中包括：一，创建跨事务的信任关联网络，研究基于复杂网络的跨事务的信任转换方法，为后续初始信任与信任演化机制的研究提供指导；二，研究基于上下文的移动设备基本信任评估模型，以实现对移动设备初始信任的准确推理；三，研究基于上下文的信任演化模型，建立考虑基本信任以及跨事务信任的基于上下文感知的信任演化函数。本项目研究成果将为形成5G网络中移动设备完整的信任体系提供重要的理论基础与指导方法。

该项目主要围绕5G网络中各场景下移动设备间的信任关系建立与信任评估方法设计开展研究。主要解决传统安全机制无法解决的合法身份用户的可信度评估、陌生交互对象间的信任关系建立以及网络中传输信息的可信度评估问题。在移动终端间信任关系建立方面，项目组针对无线传感器网络提出了簇头与簇内节点互相评估的信任管理机制与基于信任的簇头节点选择方法，提高了无线传感器网络的健壮性，针对移动终端所处环境的动态性与多样性，提出了一种多因素移动终端信任评估函数动态演进模型，可以提高移动终端实时安全性的评估准确度，提出了兼顾安全性与隐私保护的V2V（车对车）通信的信任协商模型，保证通信双方最终所得的协商策略会使得协商双方获得其所需的信息量来形成信任关系，同时保证双方多揭露的隐私最小化。在车联网中的信任评估方面，项目组设计了一种基于增强学习的车载自组网中消息可信度评估方法，可以在极端恶劣的情境下（50%以上的网络节点都发送虚假或错误信息）保持消息信任度评估的高准确率，以及一种基于信任级联的紧急信息（例如车祸等）传播模型，使得车辆在遇到紧急事件时，可以基于信任级联的方式向周围车辆节点发送紧急消息。在云平台下组合服务可信度评估方面，项目组提出了组合服务的信任评估方法以及基于信任的服务组件选择方案，使用户获得高可信度的组合服务。上述模型与方法综合形成了5G环境下从平台、网络、到内容的完整信任评估与信任关系建立框架。在未来5G环境下的多个场景具有应用价值，尤其在车联网通信等具有通信双方无历史信任等场景下，为通信双方建立信任关系以及正确决策提供有效的理论与技术支撑。