(19)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 202210984172.1 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司苏州供电 分公司 地址 215000 江苏省苏州市 劳动路555号 (72)发明人 王震宇　薛劲松　冯仁君　 (74)专利代理 机构 苏州创元专利商标事务所有 限公司 3210 3 专利代理师 乔峰 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) H04L 41/12(2022.01) H04L 41/14(2022.01) H04L 41/142(2022.01) H04L 41/147(2022.01)H04L 41/16(2022.01) G06N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种基于胶囊网络和图嵌入的网络信道安 全检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于胶囊网络和图嵌入 的网络信道安全检测方法， 包括： 收集网络传输 中涉及到的各终端信息以及终端间连接的拓扑 关系， 获取能够辨别不同终端的节点特征， 收集 当前网络传输信道中传输的数据， 分析当前数据 的各种信息以作为网络通信图中各边的权重特 征， 得出带节点和带权重的网络通信图； 以图嵌 入的方法对带节点和带权重网络通信图以及终 端的节点进行建模， 定义与终端直接相连的三元 组集合， 每条边在原有特征基础上生成注意力权 重， 以确定该终端对应实体的接受域， 进而得到 接受域邻居信息并预测数据安全性。 本发明提供 的网络信道安全检测方法将图嵌入的方法与胶 囊网络的结合， 提升了数据网络传输中不安全情 况检测的识别准确率。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115473693 A 2022.12.13 CN 115473693 A 1.一种基于胶囊网络和图嵌入的网络信道安全检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 收集网络传输 中涉及到的各终端信 息以及终端 间连接的拓扑关系， 通过分析每个终端 的信息以及安全性能， 以获取能够辨别不同终端的节点特征， 形成每个终端的节点特征集 合Vv(v1,v2,...,vm)， 各终端之间根据其通信传输关系， 以链接构成带节点特征的网络通信 图； 收集当前网络传输信道中传输的数据， 分析当前数据的各种信息以作为网络通信图中 各边的权重特征， 形成每条边的权重特征集合We(w1,w2,...,wn)， 并得出带节点和带权重的 网络通信图； 以图嵌入的方法对带节点和带权重网络通信图以及终端的节点进行建模， 并对应得到 图数据结构； 定义与终端直接相连的三元组集合， 每条边在原有特征基础上生成注意力权 重， 以确定该终端对应实体的接受域， 进 而得到接受域邻居信息； 将终端对应的三元组(m,j,k)中的头实体表示与关系嵌入连接起来， 以形成一个基于 接受域邻居信息的矩阵Mmr， 对该矩阵Mmr进行滤波后输入至胶囊网络， 以生成一个向量输出 作为对应终端的实体表示， 将两个终端对应的实体表示进行内积， 以得到数据的安全性得 分， 进行安全性评判。 2.根据权利要求1所述的网络信道安全检测方法， 其特征在于， 所述图数据结构包含点 集V{v1,v2,...,vl}和边集E{e1,e2,e3,...,en}， 其中V表示所有节点的集合， 每个节点v都对 应带有一个节点特征集合Vv， E代表所有边的集合， 每条边e都对应一个带有权重特征集合 We。 3.根据权利要求2所述的网络信道安全检测方法， 其特征在于， 所述节点特征包括节点 状态和安全判断状态， 所述节点状态包括关闭、 正常运行、 异常、 无法获取信息以及未轮询； 所述安全判断状态包括安全、 危险、 潜在危险以及未知； 所述权重特征包括数据内容的分 析、 发送/ 接收端当前状态。 4.根据权利要求2所述的网络信道安全检测方法， 其特征在于， 定义与终端直接相连的 三元组集合为： Nm＝{(m,j,k)|(m,j,k)∈G}， 其中Nm为终端的三元组集合， m为头实体， j为尾 实体， k为头尾实体关系， G为图数据结构。 5.根据权利要求4所述的网络信道安全检测方法， 其特征在于， Nm中每个三元组的注意 力系数， 记作A(m,j,k)， A(m,j,k)＝γ(tanh(We||Vv))， 其中， γ为 一常数。 6.根据权利要求5所述的网络信道安全检测方法， 其特征在于， 根据注意力系数的大小 取最大的N个三元组组成终端的接受域Nm， 从而得到终端的接受域邻居信息， 记作 其中， Wk为对应边的权 重。 7.根据权利要求1所述的网络信道安全检测方法， 其特征在于， 对三元组(m,j,k)中的 头实体m与关系嵌入连接起来， 使得三元组(m,j,k)中的尾实体j同时作为另一个三元组中 的头实体r， 以对应得到 两个三元组对应的接受域邻居信息， 并将其联合得到矩阵Mmr。 8.根据权利要求7所述的网络信道安全检测方法， 其特征在于， 将Mmr的每一行映射为特 征图Qmr， Qmr＝Wm·Wr·Mmr， 其中， Wm和Wr分别表示头实体m与头实体r对应的权重向量， 将Qmr 的每一行记作qi， 把qi封装到相应的胶囊中， 以进行胶囊网络处 理。 9.根据权利要求8所述的网络信道安全检测方法， 其特征在于， 所述胶囊 网络为双层胶权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115473693 A 2囊网络， 将第一层胶囊网络的输出特征传递到第二层胶囊网络， 其中， 头实体m对应的终端 在第一层胶囊网络中对应的输出特征记作qmi， qmi＝Wm·qi， 在第二层胶囊网络中对应的输 出记作fm， 头实体r对应的终端在第一层胶囊网络中对应的输出特征记作 qri， qri＝Wr·qi， 在第二层 胶囊网络中对应的输出记作fr， 10.根据权利要求9所述的网络信道安全检测方法， 其特征在于， 所述头实体m与头实体 r对应终端之间的安全性得分记作score(m,r)， score(m,r)＝σ(fm·fr)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115473693 A 3