一种WSN中多幻影节点源位置隐私保护协议

在应用于目标监测的无线传感器网络中,攻击者可通过回溯追踪源节点发送数据包而获取源节点位置,从而对监测目标安全造成威胁。因此,需要采取相应策略进行源位置隐私保护。已有基于幻影节点的路由策略选取幻影节点的策略集中在源数据包随机或定向游走,存在幻影节点地理位置不够多样化,随机游走路径易重复等问题。在网络初始化阶段,本文通过选取基站节点的节点三元组过程中,为整个网络节点同时确定2个备选幻影节点,而节点三元组选取策略在地理位置的计算时要确保2个幻影节点的位置均位于可视区之外,以避免失效路径的产生;在路由工作阶段,根据随机数产生机制随机选取一个幻影节点发送数据包,利用中继节点与目标幻影节点间扇形区域划分的方法,有效减少路径重复几率和数据包传输时延。理论分析和仿真实验表明,本文提出的多幻影节点源位置保护策略相比已有多幻影节点策略能提高源节点的安全周期的同时,在通信时延方面也能取得较好平衡。

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。

无线传感器网络源节点隐私位置信息保护研究

为了确保无线传感器网络中的源节点位置不被恶意泄露,保障其安全性能与网络能耗均衡,提出一种无线传感器网络源节点隐私位置信息保护方法。以熊猫-猎人位置隐私保护模型为基础,构建一个六元组系统防御攻击模型;利用该模型通过随机数机制得到幻影节点的随机有向漫步跳数,使用概率转发路由把数据包从幻影节点转发到集合节点,减少重叠路径发生的概率,提升源节点隐私位置信息的安全系数。实验结果表明,无线传感器网络源节点隐私位置信息保护方法可以有效降低路径重复概率和数据包传输时延,最大程度保证源节点的隐私安全,且网络能耗较小,具备极高的实用性。

基于多虚拟环的WSN源位置隐私保护算法

为了保护无线传感器网络中源节点位置隐私,本文提出了基于多虚拟环的无线传感器网络源位置隐私保护算法(SLPMVR)。由源节点和基站节点分别生成以自身为圆心的虚拟环,在不同阶段可以通过虚拟环选择幻影节点;源节点将数据包按照最短路由策略转发至源幻影节点,源幻影节点采用基于角度的概率路由策略将接收到的数据包转发至基站幻影节点,以减少重合路径的产生;基站幻影节点选择环内路由转发方向和随机转发步数,并有条件地挑选邻居列表中节点作为下一跳,定向随机路由结束后将数据包通过最短路由的方式转发至基站,提高路由路径多样性,增加攻击者的反向追踪难度。仿真结果表明,该算法总体上提高了网络的安全周期,具有很好的隐私保护性能。

WSNs中基于随机角度和圆周路由的源位置隐私保护策略研究

针对无线传感器网络中的源节点位置隐私安全保护问题进行了研究,设计了一种基于随机角度和圆周路由的源位置隐私保护策略BRACRS。该策略通过三个阶段进行路由,即基于角度的幻影路由阶段、圆周路由阶段和最短路径路由阶段。采用均匀划分法使幻影节点基于不同的角度动态随机产生,传感器节点利用充裕区域的能量形成动态的、路径足够长的路径,从而保护源节点的位置隐私。分析结果表明,与现有PUSBRF和HBDRW等保护方案相比,在不显著增加通信开销的情况下,能大大延长网络的平均安全时间,增强源位置隐私的安全性。

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.