無線傳感器網絡匯聚節(jié)點位置隱私保護研究.pdf

1、無線傳感器網絡(WirelessSensorNetworks，WSNs)具有廣泛的應用場景，如應用于軍事國防、生物醫(yī)療、環(huán)境檢測以及智能家居等領域。無線傳感器網絡就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網絡覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。無線傳感器網絡被認為是對21世紀產生巨大影響力的技術之一
　　然而由于部署的環(huán)境惡劣，節(jié)點自

2、身資源受限等特點，無線傳感器網絡非常容易遭受攻擊。其安全問題面臨著威脅，其中，網絡中關鍵節(jié)點的位置隱私保護研究也是得到越來越多研究人員的高度重視。匯聚節(jié)點是連接無線傳感器網絡和外部互聯(lián)網的網關，負責采集網絡中傳感器節(jié)點的監(jiān)測數(shù)據(jù)以及將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過網絡傳輸給觀察者，同時匯聚節(jié)點也承擔著向網絡中發(fā)布任務和配置網絡的功能。因此，一旦匯聚節(jié)點遭到攻擊惡意破壞后，那么整個無線傳感器網絡將有可能面臨癱瘓的危險。本文針對匯聚節(jié)點的位置隱私保護問題，做

3、了如下工作:
　　(1)首先對無線傳感器網絡進行了詳細闡述，并從體系結構、拓撲結構、網絡特點、應用領域、安全問題等角度分析了無線傳感器網絡的特性，指出網絡中關鍵節(jié)點位置隱私保護的重要性。并分析總結了目前的無線傳感器網絡中匯聚節(jié)點的位置隱私保護方案，指出各個算法的優(yōu)缺點。
　　(2)對全局流量分析攻擊者和數(shù)據(jù)包追蹤攻擊者同時作用于網絡時，基于現(xiàn)有方案的不足，本文提出保護方案:基于k匿名假包注入策略的匯聚節(jié)點位置隱私保護方案。方

4、案中通過k個匿名節(jié)點來模仿匯聚節(jié)點周圍的節(jié)點的網絡通信流量，來迷惑全局流量分析攻擊者，并且通過在匿名節(jié)點處向網絡中注入假包來延長正向逐跳追蹤的攻擊時間，為了控制網絡的安全時間和能量消耗之間的平衡，以一定的概率向網絡中注入假包，同時定向轉發(fā)把攻擊者引到錯誤的位置上去。
　　(3)使用遺傳算法計算網絡中最佳的k個匿名節(jié)點的部署問題:包括匿名節(jié)點數(shù)和匿名節(jié)點的位置。對網絡中匿名節(jié)點的部署問題提出了最優(yōu)化模型化，并通過分析，先確定匿名節(jié)點