物聯(lián)網(wǎng)是目前推動(dòng)世界高速發(fā)展的“重要生產(chǎn)力”之一,代表著新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)感知層與物理世界直接交互的重要承載者,因其網(wǎng)絡(luò)部署便捷、成本較低,廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍事、醫(yī)療護(hù)理、地震監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件資源有限,存儲(chǔ)空間和計(jì)算能力等受到限制,同時(shí),節(jié)點(diǎn)大多部署在錯(cuò)綜復(fù)雜的環(huán)境中,容易受到各種威脅攻擊。攻擊者采用面向上下文的攻擊方式逆向追蹤獲取到源節(jié)點(diǎn)位置信息,這給無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模應(yīng)用帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。為此,本文將緊緊圍繞節(jié)點(diǎn)位置隱私安全保護(hù)技術(shù)開(kāi)展研究。首先,對(duì)基于陷阱誘導(dǎo)思想的幻影路由協(xié)議進(jìn)行了深入研究和分析,發(fā)現(xiàn)該協(xié)議主要存在以下兩點(diǎn)不足:一是采用隨機(jī)漫步方式選取幻影節(jié)點(diǎn)時(shí),源節(jié)點(diǎn)與幻影節(jié)點(diǎn)之間的跳數(shù)小于指定的安全跳數(shù);幻影節(jié)點(diǎn)分布區(qū)域較集中且不夠多樣化,導(dǎo)致源節(jié)點(diǎn)未能有效避開(kāi)攻擊者可視區(qū),且造成較大網(wǎng)絡(luò)延遲。二是當(dāng)源節(jié)點(diǎn)與Sink節(jié)點(diǎn)之間跳數(shù)較大時(shí),若采用虛假數(shù)據(jù)源迷惑攻擊者時(shí),產(chǎn)生較多的虛假分支,造成過(guò)多的能量消耗。然后,針對(duì)局部攻擊者的回溯追蹤,提出了基于隨機(jī)虛擬環(huán)節(jié)點(diǎn)位置保護(hù)策略（RVRS）。該策略用定向隨機(jī)步代... 

【文章來(lái)源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-7-2物聯(lián)網(wǎng)感知層位置隱私保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)2.1感知層的體系結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)2.1.1感知層網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)感知層位于物聯(lián)網(wǎng)四層結(jié)構(gòu)中的最底層，是網(wǎng)絡(luò)與物理世界最直接接觸的一層，由各種具有感知能力的物理設(shè)備組成。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSenorNetwork,WSN)是通過(guò)無(wú)線方式可感知外部世界的分布式網(wǎng)絡(luò)，由大量低成本的、低功耗的微型傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，傳感器節(jié)點(diǎn)之間可通過(guò)自組織多跳的形式協(xié)作完成采集物理事件和數(shù)據(jù)的任務(wù)，是物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要組件[23]。廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、目標(biāo)跟蹤、智慧城市等涉及到國(guó)民生活的各領(lǐng)域。WSN網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分別是源節(jié)點(diǎn)和Sink節(jié)點(diǎn)（也叫網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)）。一個(gè)典型的WSN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。由傳感器節(jié)點(diǎn)、Sink節(jié)點(diǎn)和管理控制中心等3部分組成。在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，當(dāng)監(jiān)測(cè)對(duì)象經(jīng)過(guò)一個(gè)普通節(jié)點(diǎn)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)就立即成為源節(jié)點(diǎn)，周期性地發(fā)送被監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的多種信息，如濕度、溫度、監(jiān)控對(duì)象行蹤或地震信號(hào)等。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后，節(jié)點(diǎn)之間相互合作，利用無(wú)線通信技術(shù)將它們發(fā)送給Sink節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。Sink節(jié)點(diǎn)相比其他節(jié)點(diǎn)，其儲(chǔ)能更大、數(shù)據(jù)處理和通信能力更強(qiáng)，能夠?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)進(jìn)行融合處理。接著，Sink節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)等外部網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央信息系統(tǒng)中，并且通過(guò)具有開(kāi)放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享。以此，實(shí)現(xiàn)Sink對(duì)物品的“透明”式的管理。與此同時(shí)，用戶利用控制中心發(fā)送指令到傳感器節(jié)點(diǎn)。圖2.1WSN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)感知層位置隱私安全保護(hù)技術(shù)的研究-8-總而言之，WSN網(wǎng)絡(luò)在傳送數(shù)據(jù)過(guò)程中將網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、傳感器技術(shù)和分布式信息處理技術(shù)相結(jié)合，可得到物理世界的信息數(shù)據(jù)，整個(gè)傳輸過(guò)程實(shí)現(xiàn)了“人與人、人與物、物與物”之間互連[24]。不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)組建性能優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)起著十分重要的作用，對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和性能的發(fā)揮、生命周期以及隱私安全等性能有著直接的影響。按照節(jié)點(diǎn)功能和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層次，通常將WSN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分為平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、分簇式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)四種結(jié)構(gòu)。本文主要研究前兩種結(jié)構(gòu)：(1)平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是WSN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中最基本、最常見(jiàn)的，其實(shí)質(zhì)就是一種AdHoc網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式。主要優(yōu)點(diǎn)是在網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域中，無(wú)中心節(jié)點(diǎn)、各節(jié)點(diǎn)地位平等、擁有相似功能；整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單個(gè)節(jié)點(diǎn)的加入或者退出對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體的工作影響不大，不容易發(fā)生瓶頸效應(yīng)，易于維護(hù)和可靠性高等特點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)泛洪操作生成路由路徑。平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖2.2所示。圖2.2平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(2)分簇式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分簇式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是由平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)延伸而來(lái)。分簇式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)按照其具有的某種關(guān)聯(lián)性劃分為簇，不同簇之間采用平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在一個(gè)簇內(nèi)，將骨干節(jié)點(diǎn)稱之為簇頭(cluster-head)，一般傳感器節(jié)點(diǎn)稱之為成員節(jié)點(diǎn)(sensors)。一個(gè)簇內(nèi)，往往只有一個(gè)cluster-head節(jié)點(diǎn)，若干個(gè)sensors節(jié)點(diǎn)。sensors節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理之后發(fā)送給cluster-head節(jié)點(diǎn)，cluster-head節(jié)點(diǎn)將收集到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行進(jìn)一步深度融合之后，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，主要優(yōu)勢(shì)是減少了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包傳輸數(shù)量。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3301038