本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)源位置隱私保護研究

  更多相關(guān)文章： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 源位置隱私保護 全局流量攻擊 節(jié)能策略 全過濾

【摘要】：由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有低數(shù)據(jù)率、低能耗和短距離通信等特點,它已被廣泛地應(yīng)用于跟蹤和監(jiān)控系統(tǒng)中,為人們提供了一個便捷監(jiān)控物理世界的方式。鑒于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)使用無線信號進行通信的特點,攻擊者可以監(jiān)聽節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包的情況,并跟蹤無線信號,追蹤到發(fā)送消息的源節(jié)點,而源節(jié)點通常是距離被監(jiān)測對象最近的節(jié)點,這將暴露被監(jiān)控事件發(fā)生的位置和時間。被監(jiān)控對象往往是敏感對象,因此,源節(jié)點的位置隱私保護是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中尤為重要的問題。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的攻擊問題,本文研究能夠抵御全局流量攻擊的源節(jié)點位置隱私保護方案。根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點,引入偽數(shù)據(jù)包是抵御流量分析攻擊的有效方法,然而假包注入會引起較多的冗余通信流量,大量消耗無線傳感器節(jié)點能量。為了盡可能減少無線通信量,本文分別從假包產(chǎn)生初始和假包轉(zhuǎn)發(fā)過程兩個角度,設(shè)計一種基于能量的源位置隱私保護方案和一個基于全過濾的源位置隱私保護方案。針對FitProbRate方案通信開銷較大的問題,本文在其基礎(chǔ)上進行改進,設(shè)計基于能量的源位置隱私保護方案EBS (Energy-Based Scheme)。一方面,該方案在偽數(shù)據(jù)包產(chǎn)生階段,引入能量影響因子、參數(shù)基準(zhǔn)以及能量影響比重,使節(jié)點發(fā)送偽數(shù)據(jù)包的時間間隔受到節(jié)點當(dāng)前電量的影響。另一方面,在時間間隔調(diào)整階段,加入能量影響因子對消息發(fā)送間隔均值的影響,重新計算下一個數(shù)據(jù)包的發(fā)送時間間隔。通過理論分析與仿真實驗,得到結(jié)果表明,本方案保持較短的發(fā)送時延,同時,具有更小的通信開銷,更能節(jié)約節(jié)點能量。考慮假包注入會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)流量較大的問題,從假包轉(zhuǎn)發(fā)過程的角度,設(shè)計一種基于全過濾策略的方案AFS (All Filtering Scheme),使網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點都過濾偽消息,并且節(jié)點發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)消息都按照既定的頻率。在該方案中,節(jié)點接收到偽消息時,立即將其丟棄,接收到真消息時,先放入消息緩沖隊列,等待一定的時間再發(fā)送。通過理論分析與仿真,將本方案與基于代理過濾的方案和普通不過濾的方案進行對比,所得結(jié)果表明,本方案更容易部署,具有更少的網(wǎng)絡(luò)通信開銷,能有效地減少網(wǎng)絡(luò)能耗。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 源位置隱私保護 全局流量攻擊 節(jié)能策略 全過濾
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN915.08;TP212.9
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 研究背景及研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述13-14
• 1.2.2 位置隱私保護技術(shù)14-17
• 1.3 本文的研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)17-19
• 第2章 源位置隱私保護技術(shù)概述19-30
• 2.1 網(wǎng)絡(luò)模型19-21
• 2.2 攻擊者模型21-22
• 2.2.1 攻擊者分類21
• 2.2.2 攻擊方式21-22
• 2.2.3 流量分析攻擊22
• 2.3 源位置隱私保護方案22-30
• 2.3.1 周期性消息(Periodic Collection)22-23
• 2.3.2 模擬事件源(Source Simulation)23-25
• 2.3.3 過濾假包(PFS,TFS)25-28
• 2.3.4 不可觀測切換軌跡(The Unobservable Handoff Trajectory)28-30
• 第3章 基于能量的源位置隱私保護方案30-46
• 3.1 本方案背景30-33
• 3.1.1 問題提出30
• 3.1.2 FitProbRate方案概述30-33
• 3.2 本方案模型33-34
• 3.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型33
• 3.2.2 攻擊者模型33-34
• 3.2.3 安全假設(shè)34
• 3.3 基于能量的源位置隱私保護方案設(shè)計34-38
• 3.3.1 參數(shù)預(yù)置35-36
• 3.3.2 偽數(shù)據(jù)包生成36-37
• 3.3.3 真實消息發(fā)送37
• 3.3.4 時間間隔調(diào)整37-38
• 3.4 性能分析38-40
• 3.4.1 能耗分析38-40
• 3.4.2 安全性分析40
• 3.5 仿真實驗40-45
• 3.5.1 實驗方案41-43
• 3.5.2 節(jié)點能耗43-44
• 3.5.3 發(fā)送時延44-45
• 3.5.4 實驗結(jié)果分析45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第4章 基于全過濾的源位置隱私保護方案46-59
• 4.1 問題提出46
• 4.2 基于全過濾的源位置隱私保護方案設(shè)計46-49
• 4.2.1 本方案模型與假設(shè)47
• 4.2.2 本方案具體流程47-49
• 4.3 性能分析49-52
• 4.3.1 網(wǎng)絡(luò)流量50
• 4.3.2 能耗50-51
• 4.3.3 丟包率51
• 4.3.4 傳輸時延51-52
• 4.4 仿真實驗52-58
• 4.4.1 仿真方案53-54
• 4.4.2 仿真過程54-56
• 4.4.3 網(wǎng)絡(luò)流量56-57
• 4.4.4 真消息傳遞率57
• 4.4.5 傳輸時延57-58
• 4.4.6 仿真結(jié)果分析58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 總結(jié)與展望59-61
• 1 全文工作總結(jié)59-60
• 2 未來研究展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 錢志鴻;王義君;;面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜述[J];電子與信息學(xué)報;2013年01期

2 洪鋒;褚紅偉;金宗科;單體江;郭忠文;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)最新進展綜述[J];計算機研究與發(fā)展;2010年S2期

3 ;Accurate energy model for WSN node and its optimal design[J];Journal of Systems Engineering and Electronics;2008年03期

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本文編號：512541