WSN中基于幻影源的源位置隐私保护研究

探讨如何提高无线传感器网络中源位置隐私的安全性和节点能量的利用率。分析基于流量分析的攻击者对源位置的安全威胁,总结7种典型的基于幻影源的源位置隐私保护策略,并提出在路由过程中,节点可以根据自身的邻节点个数、剩余能量及其到基站的距离自适应调整发射半径,打破以往的发送距离为一跳的数据包转发方式。

基于随机虚拟环的WSNs源位置隐私保护算法

针对幻影路由算法中源节点距离基站节点较近时安全周期低的问题,提出基于随机虚拟环的无线传感器网络源位置隐私保护算法。初始时由源节点随机产生一个以基站为中心的虚拟环,利用源节点到基站的直线方程和虚拟环方程确定预期幻影源节点,为选择幻影源节点提供依据;通过数据包在虚拟环上转发随机的角度,确定第二个幻影源节点。理论分析表明算法安全周期与通信开销呈正相关。仿真结果表明,该算法能有效诱导攻击者偏离真实路径,提高安全周期。

基于节点距离的WSNs源位置隐私保护算法

针对幻影路由方案中的幻影源节点易分布在真实源节点附近,导致网络安全周期降低的问题,提出一种基于节点距离的无线传感器网络源位置隐私保护算法(ABOND)。利用过渡节点与上一跳节点的坐标信息,建立直线方程,获取预期幻影源节点坐标,为选择幻影源节点方向提供依。理论分析结果表明,该算法选择的幻影源节点不仅远离真实源节点且具地理位置多样性。仿真结果表明,该算法在通信开销增加不多的情况下,显著提高了传感器网络的安全周期,有效保护了源位置隐私。

基于层次和节点功率控制的源位置隐私保护策略研究

为提高无线传感器网络中源节点位置隐私的安全性和节点能量利用率,提出了一种基于层次和节点功率控制的源位置隐私保护协议。该协议主要在径向路由阶段和圆周路由阶段,完成数据包从源节点到基站的数据传送过程。同时,在路由过程中,动态调节节点发射功率,打破以往发送距离为一跳的数据包转发方式。仿真实验表明,与已有的基于幻影源路由协议相比,该协议在提高安全性的同时,可以有效利用网络中的剩余能量,实现网络寿命与能耗的均衡。

一种基于有向随机步的源位置隐私保护路由策略

为提高无线传感器网络中源位置隐私的安全性,提出一种基于有向随机步的源位置隐私保护路由策略DRSP。DRSP通过产生地理位置分散的幻影源节点,借助能量充裕区域的能量形成动态、足够长的路径,从而使路由路径在全网随机多变,使敌方难以从路由路径上推测源节点的位置。

无线传感器网络中基于角度的定向随机步幻影路由协议

为了更好地保护源位置隐私,提出了一种新的源位置隐私保护方法,通过使用相邻节点的斜率的反正切值来确定幻影路径上下一跳节点选择范围,使得幻影源的选取在不暴露源位置方向信息的情况下能够远离真实源,且能够生成更多不重复的幻影源,更灵活地控制幻影源的选取,使幻影源的分布较为均匀,从而能够更好地提高源位置隐私保护的性能。仿真实验表明:相比传统的基于跳数的定向随机步方法和完全随机步方法,该方法在能耗与安全周期上有着相对明显的优势,因而该方法能够更好地保护源位置隐私。

WSN中基于目标决策的源位置隐私保护方案

针对现有基于幻影源的无线传感网(Wireless Sensor Network,WSN)的源位置隐私保护方案,普遍存在无法有效平衡源位置隐私安全性、网络生存周期和传输延迟之间的矛盾关系的问题,提出了一种基于目标决策的幻影源分散路由方案PSSR(Phantom Source Separate path Routing)。该方案采用分段定象随机游走来确定幻影节点的位置,在保证幻影源距离真实源可视区足够远的同时,实现了幻影源位置的多样性,增大了攻击者定位源位置的难度。除此之外,该方案通过考虑节点的能量消耗、剩余能量及其到基站的距离来选取转发节点,实现了低概率重复分散路由的构建,有效平衡了源位置隐私安全性、网络生存周期和传输延迟之间的矛盾关系。仿真实验结果表明,相比EPUSBRF方案、PRLA方案和MPRP方案,PSSR方案在增强源位置隐私安全性的同时,能够有效延长网络生存周期和降低传输延迟。

基于垂线的WSN基站位置隐私保护算法

针对无线传感器网络基站位置隐私保护问题,提出一种基于垂线的基站位置隐私保护算法。根据源节点的位置与坐标轴上一点随机确定一条直线,过基站做直线的垂线,源节点关于该垂线对称的点为第1个预期幻影源节点,使第1个幻影源节点分布具有地理位置多样性。以第1个预期幻影源节点为垂足建立垂线,在该垂线上确定第2个预期幻影源节点,为第2个幻影源节点提供选择方向,2个幻影源节点不仅能够为数据包传输提供多样性,而且分别沿着直线和垂线传输假包,诱导攻击者向远离基站的方向追踪,增大攻击者捕获基站的难度。仿真结果表明,该算法能够有效地诱导攻击者偏离真实路径,提高安全周期。

基于椭圆模型的无线传感器网络源位置隐私保护算法

针对现有源位置隐私保护算法安全周期较低的问题,提出基于椭圆模型的无线传感器网络源位置隐私保护算法.该算法借助源节点和基站节点的坐标构建椭圆,随机分散地选择椭圆上的节点作为预期幻影源节点,为幻影源节点提供选择方向,分散相邻数据包的传输路径.理论分析表明,所提出算法能增加数据包在传输过程中远离源节点和基站节点的概率.仿真结果表明,与现有源位置隐私保护算法相比,所提出算法能提高安全周期,有效保护源位置隐私.