WSN中源位置隱私保護(hù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最具有應(yīng)用前景的技術(shù)，具有功耗少、成本低、可擴(kuò)展性好、機(jī)動性高等許多優(yōu)點(diǎn)，能應(yīng)用于國防軍事、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療護(hù)理、抗災(zāi)搶險(xiǎn)等眾多領(lǐng)域。然而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)依賴于無線通信，另外 WSN通常部署在外部環(huán)境比較惡劣的區(qū)域，并且WSN節(jié)點(diǎn)資源受限，所以WSN安全問題相當(dāng)突出。本文關(guān)注的是WSN中位置隱私保護(hù)問題，其中對源位置隱私保護(hù)進(jìn)行了重點(diǎn)研究。論文主要研究工作與創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1、總結(jié)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的

2、體系結(jié)構(gòu)、主要特點(diǎn)、安全問題、主要應(yīng)用以及發(fā)展趨勢等。概述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中位置隱私保護(hù)的系統(tǒng)模型、WSN位置隱私面臨的安全威脅及 WSN中位置隱私安全研究進(jìn)展。
　　2、系統(tǒng)地總結(jié)了基于通過隨機(jī)路由產(chǎn)生一個(gè)幻影源來提供源位置隱私保護(hù)的路由策略。介紹了定向步幻影路由、RRIN路由、PRLA協(xié)議、PUSBRF協(xié)議和EPUSBRF協(xié)議等幾種典型協(xié)議，并對這幾種路由協(xié)議產(chǎn)生的幻影源位置進(jìn)行了分析。
　　3、為了解決幻影源集中于某些

3、區(qū)域的不足，使產(chǎn)生的幻影源節(jié)點(diǎn)具有更好的地理位置多樣性，提出一種基于角度的幻影源路由協(xié)議APSR（Angle-based Phantom Source Routing）。該協(xié)議能保證產(chǎn)生的幻影源節(jié)點(diǎn)隨機(jī)均勻地分布在真實(shí)源節(jié)點(diǎn)的各個(gè)方向上，同時(shí)保證幻影源節(jié)點(diǎn)能遠(yuǎn)離真實(shí)源節(jié)點(diǎn)。另外，考慮具有更強(qiáng)視覺能力的攻擊者，進(jìn)一步提出一種基于角度的增強(qiáng)型幻影源路由協(xié)議EAPSR（Enhanced Angle-based Phantom Source R

4、outing）。該協(xié)議通過避免選擇幻影源區(qū)域內(nèi)最短路徑到匯聚節(jié)點(diǎn)時(shí)會經(jīng)過可視區(qū)的節(jié)點(diǎn)作為幻影源節(jié)點(diǎn)，從而在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)能完全避開可視區(qū)。仿真實(shí)驗(yàn)表明，與定向步幻影路由和PUSBRF協(xié)議等已有的路由協(xié)議相比，APSR路由在不增加通信開銷的情況下，能有效提高平均安全時(shí)間。EAPSR路由不僅能有效提高平均安全時(shí)間，而且減少了一定的通信開銷。
　　4、基于隨機(jī)步的思想，提出一種無重復(fù)有向隨機(jī)步路由NDRW（Non-repetitive D

5、irected Random Walk）。該協(xié)議引入了無重復(fù)的策略，在數(shù)據(jù)包傳輸過程中能避免連續(xù)使用相同的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)確保數(shù)據(jù)包每一次轉(zhuǎn)發(fā)都會在地理位置上遠(yuǎn)離真實(shí)源節(jié)點(diǎn)。另外考慮到無線傳感器節(jié)點(diǎn)相當(dāng)有限的能量儲備，進(jìn)一步提出一種改進(jìn)型路由策略 NDAP（Non-repetitive Directed Random Walk with Adjustable Transmission Power）。在該協(xié)議中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身情況靈活的調(diào)整發(fā)