近年來,伴隨著計算機、傳感器、無線通信和嵌入式的不斷發(fā)展和進步,微型傳感器的生產(chǎn)成本和通信能耗進一步降低。傳感器節(jié)點具有對監(jiān)測目標的感知能力、對采集數(shù)據(jù)的計算分析能力以及與其他傳感器節(jié)點之間的通信能力。將傳感器節(jié)點通過隨機或人工方式部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi),通過無線通信方式形成一個分布式多跳自組織的無線傳感器網(wǎng)絡。無線傳感器網(wǎng)絡具有網(wǎng)絡規(guī)模大、動態(tài)性強、可靠性高、針對具體應用和以數(shù)據(jù)為中心等特點,使其在國防軍事、系統(tǒng)控制和環(huán)境監(jiān)測等領域得到了廣泛的應用。但是,傳感器節(jié)點在計算能力、存儲能力和自身能量資源等方面存在一定局限性,導致其在實際的部署使用中面臨諸多問題和挑戰(zhàn),其中無線傳感器網(wǎng)絡隱私保護問題很大程度上影響了無線傳感器網(wǎng)絡的大規(guī)模部署和使用。本文針對無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程中易造成的位置隱私泄露問題和數(shù)據(jù)隱私篡改問題進行理論分析和算法研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:針對源節(jié)點位置隱私保護問題,提出一種WSN中基于定向隨機的幻影路由隱私保護協(xié)議算法。首先,算法通過前兩次定向隨機選取幻影節(jié)點待選區(qū)域范圍,在待選區(qū)域范圍內(nèi)進行本輪幻影節(jié)點的隨機選取工作;然后,為了確保感知數(shù)據(jù)傳輸過程能量消耗最低,算法通過改進的最小能耗路由協(xié)議進行感知數(shù)據(jù)無線多跳傳輸。最后,數(shù)據(jù)源節(jié)點根據(jù)本輪幻影節(jié)點的地理位置信息,將傳感器節(jié)點獲取的感知數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給本輪選取的幻影節(jié)點,隨后由本輪幻影節(jié)點將數(shù)據(jù)源節(jié)點的感知數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給Sink節(jié)點進行數(shù)據(jù)匯總;通過上述流程確保了感知數(shù)據(jù)傳輸路徑的多樣性,從而有效地保護了數(shù)據(jù)源節(jié)點的位置隱私信息。針對數(shù)據(jù)隱私范圍查詢問題,提出一種兩層傳感器網(wǎng)絡保序?qū)ΨQ范圍查詢協(xié)議算法。該算法主要包括模糊范圍查詢階段和精確范圍查詢階段。首先,模糊范圍查詢階段在精確查詢范圍基礎上按照應用的特殊性擴大一定的查詢范圍,實現(xiàn)初步的感知數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)篩選過濾工作;查詢過程添加單元分組標志,指定查詢單元分組范圍,避免不必要的數(shù)據(jù)查詢工作造成額外網(wǎng)絡能量資源的浪費。然后,精確范圍查詢階段對模糊范圍查詢階段上傳到存儲節(jié)點的模糊查詢結(jié)果進行進一步的精確查詢并將查詢結(jié)果發(fā)送到Sink節(jié)點。該算法在數(shù)據(jù)查詢階段和傳輸過程中均采用保序?qū)ΨQ加密算法進行數(shù)據(jù)加密保護,保證了感知數(shù)據(jù)傳輸過程的隱私性。在單元分組內(nèi)采用改進的最小能耗路由協(xié)議進行感知數(shù)據(jù)的多跳轉(zhuǎn)發(fā)工作。最后,通過在TinyOS仿真平臺TOSSIM和MATLAB下,對本文提出的算法進行仿真實驗對比分析;實驗結(jié)果表明:本文針對位置隱私和數(shù)據(jù)隱私提出的算法,在隱私性保護和網(wǎng)絡能耗等方面與現(xiàn)有算法相比都表現(xiàn)出更好的合理性和有效性。
【學位單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP212.9;TN915.08
【部分圖文】：

蘭州交通大學碩士學位論文：節(jié)點的能量消耗值是指節(jié)點編程、感知與采集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)。通常情況下，大部分的能量都用于傳輸數(shù)據(jù)。能量以電池部。電池的成本最近大幅度下降，尤其是一次性電池。器：傳感器可以根據(jù)工作原理分為以下幾類：物理傳感器、；傳感器是用來從監(jiān)控區(qū)域中采集數(shù)據(jù)并產(chǎn)生自然界中某種備。

無線傳感器網(wǎng)絡隱私保護技術(shù)研究② 默認攻擊者初始化位置位于 Sink 節(jié)點附近，因為 Sink 節(jié)點為感知附近通訊信號更加頻繁，信號強度更強，默認攻擊者的監(jiān)聽設備半徑通信半徑均為 R。③ 默認攻擊者移動到目標傳感器節(jié)點的速度受到限制，即：攻擊者據(jù)傳輸節(jié)點位置的時候，無法瞬間移動到該傳感器節(jié)點附近，該模型實際情況。④ 攻擊者可以根據(jù)數(shù)據(jù)包發(fā)送信號強弱的時間順序判斷傳感器節(jié)點位置關系，進而攻擊者逐條移動到數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳弦惶?jié)點，直到反向數(shù)據(jù)源節(jié)點。普通

節(jié)點與源節(jié)點距離點選取過程中，幻影節(jié)點與源節(jié)點平均距離是重要評價標準節(jié)點可視區(qū)域觀點，當攻擊者跟蹤到源節(jié)點一定范圍可直接當幻影節(jié)點與源節(jié)點距離過小時，攻擊者很容易發(fā)現(xiàn)源節(jié)點DBPR 協(xié)議中，幻影節(jié)點與源節(jié)點的距離值 dps 隨著隨機數(shù)in,pdmin)；以相同概率選取集合[dmin,pdmin)中的值作為隨機據(jù)統(tǒng)計，PNDBPR 方案中幻影節(jié)點與源節(jié)點的平均距離為 dPRPP 協(xié)議隨機生成 dps，通過公式(3.10)計算 RDPRPP 協(xié)議距離。min min minmin( 1) ( 2) ( 3)23randd d dd d+ + + + += = + 最小半徑和最大半徑分別選取為 Rmin=50m 和 Rmin=80m，行 500 次數(shù)據(jù)傳輸實驗，計算幻影節(jié)點與源節(jié)點的平均距離
【參考文獻】

相關期刊論文 前7條

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本文編號：2852432