基于人工免疫系统的RFID数据过滤模型研究摘要：为了避免感染计算机病毒或者包含恶意代码等不良信息的电子标签对RFID应用系统运行效率的影响，采用人工免疫系统的多层过滤机制建立了面向RFID数据中不良信息的过滤模型，模型的实施包括数据预处理、多层过滤器的生成与衰亡、过滤器的应用及进化。实验结果表明，该模型有较高的召回率和正确率，这说明了基于人工免疫系统的RFID数据过滤模型具有动态性和自适应强的优点，并为特定领域的信息分类问题解决提供了参考。关键词：无线射频识别；人工免疫系统；多层过滤机制；过滤模型：TP309文献标志码：A：1001－3695(2008)06－1776－030引言近几年来，无线射频识别（RFID）系统在工业自动化控制、物流和供应链管理等领域中得到了广泛应用。目前，大多数计算机安全专家认为RFID芯片的内存容量有限，因此对RFID标签会感染及传播病毒的可能性并不重视；还有一些专家认为，读写器对RFID标签一扫而过不会更改后台的应用，而且即使有影响也不会是恶意的。但是荷兰阿姆斯特丹自由大学的M.R.Rieback等人研究人员称：“无线电芯片（RFID）不仅威胁隐私，而且易受电脑病毒攻击”，“RFID标签可能会感染上一种病毒，可传染与影响后台数据库，并能轻易地向其他RFID标签传播”[1]；美国Weizmann学院AdiShamir教授和他的学生已能侵入某个RFID标签并开发出密码杀手，即一种使标签自毁的代码[2]；加州MenloPark的SRI研究机构PeterNeumann在《电子商务时报》上发表观点：“RFID技术所需要冒的威胁是多种多样的，它不单单是一种类型的威胁，这是一个将来会出现的大问题”[3]；美国自动识别与移动技术协会的主席DanielP.Mullen表示，采取措施保护标签中的数据已势在必行[4]。??RFID系统的这种潜在安全问题是业界讨论的热门话题。当前，如何安全有效地过滤出RFID读写器所收集到的RFID数据中的病毒、检测出恶意代码等，是目前RFID行业需要关注的重要问题之一。在数据过滤方面，人工免疫系统(AIS)具备强大的识别、学习和记忆能力，它的自我与非自我识别能力正是RFID数据过滤良好而又天然的解决方法[5]；另外，人工免疫系统的多层过滤机制[6]更是RFID多层过滤策略的生物再现。本文在人工免疫系统原理基础上，将人工免疫系统多层过滤机制应用于RFID数据过滤，建立了针对RFID数据中不良信息的过滤模型，有效地剔除RFID数据中的不良信息，保证了RFID应用系统及其网络的安全。1人工免疫系统1．1自然免疫系统?プ匀幻庖呦低呈怯啥喔龇烙?子系统组成的一个多层次、多结构的自适应防御体系，它主要包括皮肤（物理屏障）、温度和pH值（生理屏障）、吞噬细胞（固有免疫系统）、淋巴细胞（自适应性免疫系统）等部分。自然免疫系统的主要功能是区分自我和非自我[7,8]。?プ允视γ庖呦低车闹饕?组成部分为T淋巴细胞和B淋巴细胞，其运行原理是：首先B细胞和T细胞由体内特定区域随机生成，为防止自体免疫，未成熟T细胞和B细胞分别在胸腺和骨髓中被耐受化，经阴性选择[9]而成熟；B细胞与抗原结合后被激活，经过克隆选择，以得到与抗原更高亲和度的B细胞，达到亲和度成熟。新B细胞与病原体抗原结合成功后，分裂为浆细胞与记忆B细胞，浆细胞分泌抗体来消灭外来病原体；记忆B细胞使得免疫系统在再次遭受类似病原体入侵时能快速识别并反击抗原，完成二次免疫应答。T淋巴细胞也分化为两种：a)协同细胞，为B细胞及其他细胞提供辅助信号；b)抑制细胞则用来辅助其他细胞或直接消灭病原体。??1．2人工免疫系统?ト斯っ庖呦低呈墙?些年出现的新型智能系统研究领域，它是基于模拟自然免疫系统主要是人类免疫系统的一定生物系统过程，开发各种解决工程和科学问题的方法[10]。AIS主要用于信息分类与求解。在应用人工免疫系统进行信息分类时，把需要的信息定义为自我，不需要的定义为非自我，系统通过探究自我和非自我的内在关联来构造过滤器。过滤器最初可随机产生，然后在自我集合中通过反向选择的筛选，实现对非自我的识别。除此之外过滤器还要具有记忆功能(类似生物体的B细胞记忆功能)以便今后的高效判别，同时过滤器的过滤范围也可变(类似生物体中的细胞变异)。这样当外部信息进入时，由过滤器...