网络安全与医疗影像检测技术：Guardian协议与CAD系统的应用

# 网络安全与医疗影像检测技术：Guardian协议与CAD系统的应用 ## 1. 网络安全中的Guardian协议 ### 1.1 信任评级与优化算法 在网络环境中，防止恶意报告的信任评级通过相邻节点日志报告中的数据包序列ID匹配来确定。同时，直接和间接信任观察系统可提高信任度，还能利用接收信号强度指示来确定可信节点与通信范围的接近程度。 优化在网络数据包路由性能中具有重要意义。Nithiyanandam等人使用AFSA算法修改了现有的动态源路由协议，实现了AFSA的三种不同行为：捕食、群聚和跟随，以实现最佳路径选择的目标。他们进行了15次模拟，从数据包交付率（PDR）、延迟和平均跳数等方面评估了该协议的性能，结果表明新方法比传统DSR性能提高了15%。 ### 1.2 Guardian协议概述 Guardian协议旨在实现安全的数据传输，其详细流程设计如下： 当源节点要与目标节点通信时，会启动人工鱼（AF）调度阶段。在这个阶段，AF会同时开始觅食和跟随操作，以寻找最优邻居。这两个过程会根据定义的因素选择最佳邻居并执行群聚操作。群聚是根据一些参数选择相邻节点的过程，此过程会持续到AF到达目标节点。 当目标节点收到AF时，会计算目标适应度因子（DFF），并发送带有返回标志AF_return的AF。如果中间节点收到AF_return，会计算节点延迟并添加到AF_return数据包中。当AF_return到达源节点时，源节点会计算源适应度因子（SFF）。将计算得到的SFF与DFF进行比较，如果结果有差异，源节点会将该路径添加到可疑列表中，并检查该路径上的各个节点进行验证；如果结果相同，则选择这些路径并进行排名，最终仅选择当前最佳路径进行从源到目标的数据传输。 ### 1.3 计算因素 为了进行节点和路径选择，需要计算一些重要参数： - **延迟**：基于数据包在节点间的传输时间计算，使用AF_In Time和AF_Out Time表示数据包的进出时间，计算公式为：Delay = AF_OutTime - AF_InTime。 - **节点能量**：节点接收或转发数据包时会消耗能量，节点能量（NE）的计算公式为：NE = TE - [(k * DRE) + (j * DFE)]，其中TE是节点的总能量，k和j分别是节点接收和转发的数据包数量，DRE是节点接收数据包时消耗的能量，DFE是节点将数据包转发到下一跳时消耗的能量。 - **数据转发和接收计数**：分别表示节点转发和接收的数据包数量。初始时，DFCount和DRCount都为0，当节点执行相应操作时会进行递增。计算公式如下： - 当节点转发AF时，DFCount = DFCount + 1。 - 当节点接收AF时，DRCount = DRCount + 1。 - **连接计数**：该参数定义了节点建立的连接数量，计算步骤如下： ```plaintext Initiate Empty List, L[] = 0; For each received AF Packet, Check Source ID, If L[] == 0 Add Source ID into L [] and set CC = 1 Elseif L[] is not empty, then check for Source ID If ID matched CC = CC Else CC = CC + 1; End of if End of if End of for ``` ### 1.4 数据结构 为了实现该协议，添加了一些新的数据包和数据结构： - **人工鱼数据包**：用于替代传统协议中的RREQ和RREP数据包，其格式如下表所示： | S_ID | D_ID | NE | AF信号 | 附加因子 | | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | - **节