面向全局攻击的无线传感器网络源节点位置隐私保护研究

摘要

随着无线传感器网络技术的不断发展，对于无线传感器网络的应用变得越来越广泛，在无线传感器网络中对于位置的隐私保护也随之变得越来越重要。
　　无线传感器网络是利用一组廉价的微型传感器节点部署在特定的监测区域，通过无线通信的方式达到对特定目标的监测作用。而传感器网络的位置信息则是空间信息和物理实体的结合，暴露了源节点的位置信息，则意味着暴露了监测目标实体的位置，如果监测的目标是熊猫，或者战场上的士兵等，则位置信息的暴露会给他们带去极大的危险，因此，对于源节点位置的隐私保护显得尤为重要。
　　在本文中，我们针对于全局窃听提出了两种有效的源节点保护策略。首先提出了伪区域(Fake Area)源节点位置隐私保护策略。此策略通过在网络中建立虚假源区域使得攻击者的攻击区域成倍增加，从而降低真实区域被攻击到的概率。各区域之间通过sink调度，达到和真实源节点所在区域的数据发送同步，克服区域差别，从而弥补了由于监控对象移动引起源节点位置变化时，攻击者能通过真实源节点发送数据的不一致而轻易的识别出监控对象的位置所在的缺点，因此有效的保护了真实源节点的位置隐私。另外提出了主干路由树(Backbone Routine Tree)保护策略，此策略充分利用非热区节点的能耗低这一特点，调动整个网络的节点来发送伪数据包，从而极大程度的迷惑全局攻击者，再通过在整个网络中进行分簇及建立主干路由树，减少发往汇聚节点的数据包，减少了热区的能耗，从而能有效的延长网络的使用寿命，同时加快网络收集数据的收敛速度，减少时延，加快了网络收集数据的速度。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外的研究现状

1．3 研究内容

1．4 论文的组织结构

2 无线传感器网络源节点位置隐私保护的相关介绍

2．1 无线传感器网络的概述

2．1．1 无线传感器网络的基本结构

2．1．2 无线传感器网络的特点

2．1．3 无线传感器网络的应用

2．1．4 无线传感器网络模型的分类

2．2 源节点位置隐私的攻击模式

2．2 本文应用的全局窃听攻击模型

2．4 本文应用的能耗模型及相关名词符号的说明

3 伪区域源节点保护协议

3．1 网络模型

3．2 策略综述

3．3 策略详述

3．4 性能分析

3．4．1 安全分析

3．4．2 数据延迟分析

3．4．3 能耗分析

3．5 实验结果与分析

3．6 本章总结

4 主干路由树保护策略

4．1 网络模型

4．2 策略详述

4．3 性能分析

4．3．1 能量消耗

4．3．2 安全性分析

4．3．3 延迟分析

4．4 实验与性能分析结果

4．5 本章总结

5 结论与展望

5．1 论文主要研究工作的总结

5．2 未来工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的研究成果目录

致谢