WSN源节点位置隐私保护研究

摘要

无线传感器网络由数量众多的传感器组成，通常部署在物联网的感知层，应用于军事以及生活中的各个领域，主要用于获取监测目标的信息，尤其是监测一些珍稀资源的信息。然而，传感器网络节点资源有限，当网络攻击者使用监听信道，采取反向追踪技术定位到源节点的具体位置，从而定位监测目标的位置。为此，针对源节点的安全问题，本文提出若干基于幻影路由方案的改进策略。本文的主要工作和贡献如下： (1)本文首先对无线传感器网络特点、应用和安全知识进行简述。其中重点介绍了无线传感器网络源节点位置隐私保护策略，并对幻影路由算法的原理进行详细的阐述，及以幻影路由为基础的源节点位置保护方案，其中重点介绍各方案实施步骤，并总结了各个算法的优缺点。 (2)本文提出基于随机游走的多幻影路由方案MPRP。重点介绍该方案的三阶段协议，通过随机游走阶段产生远离真实源节点的幻影节点集合，通过三角选择方案选取幻影节点备用节点，最后在两个备用节点中选取一个节点作为真正的幻影节点完成信息传输任务。通过仿真实验结果表明，MPRP方案在提高部分通信开销的前提下，安全性能高于HBDRW方案、EPUSBRF方案和ABDRW方案。因为采用三阶段协议能够产生更多的不同位置且与源节点相距较远幻影节点，所以能够产生更多的路由路径，从而提高了安全时间。 (3)本文提出了一种多Sink节点的幻影路由方案PRSFMS。该方案是能够有效减缓单一Sink节点引起的热点效应问题。该方案首先对监测区域进行网格划分，为每一个划分区域选择一个簇头节点；然后通过SINK节点和簇头节点完成路由选择；最后通过实验证明了该方案能够更好的隐藏源节点位置，并且延长了网络的生命周期。

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