物聯(lián)網(wǎng)是目前推動世界高速發(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用。無線傳感器網(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)用于國防軍事、醫(yī)療護理、地震監(jiān)測等領(lǐng)域。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件資源有限,存儲空間和計算能力等受到限制,同時,節(jié)點大多部署在錯綜復(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)點位置信息,這給無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模應(yīng)用帶來了巨大的挑戰(zhàn)。為此,本文將緊緊圍繞節(jié)點位置隱私安全保護技術(shù)開展研究。首先,對基于陷阱誘導(dǎo)思想的幻影路由協(xié)議進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不足:一是采用隨機漫步方式選取幻影節(jié)點時,源節(jié)點與幻影節(jié)點之間的跳數(shù)小于指定的安全跳數(shù);幻影節(jié)點分布區(qū)域較集中且不夠多樣化,導(dǎo)致源節(jié)點未能有效避開攻擊者可視區(qū),且造成較大網(wǎng)絡(luò)延遲。二是當源節(jié)點與Sink節(jié)點之間跳數(shù)較大時,若采用虛假數(shù)據(jù)源迷惑攻擊者時,產(chǎn)生較多的虛假分支,造成過多的能量消耗。然后,針對局部攻擊者的回溯追蹤,提出了基于隨機虛擬環(huán)節(jié)點位置保護策略（RVRS）。該策略用定向隨機步代... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：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關(guān)鍵技術(shù)2.1感知層的體系結(jié)構(gòu)及特點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。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSenorNetwork,WSN)是通過無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)點構(gòu)成，傳感器節(jié)點之間可通過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、目標跟蹤、智慧城市等涉及到國民生活的各領(lǐng)域。WSN網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點分別是源節(jié)點和Sink節(jié)點（也叫網(wǎng)關(guān)節(jié)點、匯聚節(jié)點）。一個典型的WSN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。由傳感器節(jié)點、Sink節(jié)點和管理控制中心等3部分組成。在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，當監(jiān)測對象經(jīng)過一個普通節(jié)點時，該節(jié)點就立即成為源節(jié)點，周期性地發(fā)送被監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的多種信息，如濕度、溫度、監(jiān)控對象行蹤或地震信號等。經(jīng)過簡單處理后，節(jié)點之間相互合作，利用無線通信技術(shù)將它們發(fā)送給Sink節(jié)點進行處理。Sink節(jié)點相比其他節(jié)點，其儲能更大、數(shù)據(jù)處理和通信能力更強，能夠?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)進行融合處理。接著，Sink節(jié)點通過無線數(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，并且通過具有開放性的計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息交換和共享。以此，實現(xiàn)Sink對物品的“透明”式的管理。與此同時，用戶利用控制中心發(fā)送指令到傳感器節(jié)點。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技術(shù)的研究-8-總而言之，WSN網(wǎng)絡(luò)在傳送數(shù)據(jù)過程中將網(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)，整個傳輸過程實現(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)對組建性能優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)起著十分重要的作用，對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計的復(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)點功能和網(wǎng)絡(luò)拓撲結(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)拓撲結(jié)構(gòu)中最基本、最常見的，其實質(zhì)就是一種AdHoc網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式。主要優(yōu)點是在網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域中，無中心節(jié)點、各節(jié)點地位平等、擁有相似功能；整個網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)簡單，單個節(jié)點的加入或者退出對網(wǎng)絡(luò)整體的工作影響不大，不容易發(fā)生瓶頸效應(yīng)，易于維護和可靠性高等特點。節(jié)點之間通過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。分簇式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點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)。在一個簇內(nèi)，將骨干節(jié)點稱之為簇頭(cluster-head)，一般傳感器節(jié)點稱之為成員節(jié)點(sensors)。一個簇內(nèi)，往往只有一個cluster-head節(jié)點，若干個sensors節(jié)點。sensors節(jié)點將采集到的數(shù)據(jù)，進行簡單的處理之后發(fā)送給cluster-head節(jié)點，cluster-head節(jié)點將收集到的數(shù)據(jù)包進行進一步深度融合之后，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，主要優(yōu)勢是減少了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包傳輸數(shù)量。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中源位置隱私保護策略研究[D]. 劉敬坡.南華大學(xué) 2019
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本文編號：3301038