節(jié)點位置保護對于海洋無線傳感器網絡（MWSNs）至關重要,尤其是對于無人值守的環(huán)境。然而,由于大多數靜態(tài)部署,傳感器的能量、存儲和通信能力的限制,MWSNs容易受到各種位置（和衍生）攻擊的影響。該文從攻擊和防御兩個方面研究節(jié)點位置隱私保護問題。首先,針對兩種重要節(jié)點（包括基站和源節(jié)點）提出了一種新的二相定位攻擊,它可以在少量的本地無線傳輸監(jiān)視中找到基站節(jié)點,反向跟蹤源節(jié)點的位置。與現有方法不同,提出的攻擊根據傳輸方向確定節(jié)點位置,從而突破現有的防御。然后,為了抵御這種攻擊,該文設計了一種基于Hilbert填充曲線的傳感器網絡路由節(jié)點位置隱私保護方法（HLPS）。攻防理論分析與對抗實驗表明,該方法能夠保護目標節(jié)點的位置隱私,具有較小的通信和計算開銷。 

【文章來源】：電子與信息學報. 2020,42(06)北大核心EICSCD

【文章頁數】：9 頁

【部分圖文】：

海上無線傳感器網絡示意圖

(2)基站位置的估計：Ai根據位置采樣信息，采用最小二乘法將位置擬合成一條直線l:y=ax+b,a和b可以表示為(3)位置采樣集合進行擬合，并去除噪聲，定位基站[2]：假設k個估計點的位置集合為LS，使用聚類的方法清洗LS中的噪聲點，去噪過程的主要步驟分為：(a)攻擊者首先對LS集合進行層次化聚類；(b)根據聚類結果，找到最大的類Cmax;(c)Loc(Cmax)即為去噪后基站的估計位置，如圖2(c)和圖2(d)所示。

基于上述觀察，與文獻[2]所針對單基站的無線傳感網絡應用場景不同，本文針對多基站的現實無線傳感器網絡場景，提出一種基于Hilbert填充曲線的環(huán)繞式節(jié)點位置隱私保護路由方法。如圖4所示，每個節(jié)點將其感知范圍內的其它節(jié)點劃分為4個子節(jié)點集(分別為Next節(jié)點集、Prior節(jié)點集、向心節(jié)點集和離心節(jié)點集)，其中，向心節(jié)點集是指以基站為圓心，當前傳感器節(jié)點到基站的距離為半徑所成圓域與以當前傳感器節(jié)點為圓心，其最大感知距離為半徑所成圓域的交集中所含的節(jié)點集合；離心節(jié)點集是指以當前傳感器節(jié)點為圓心，其最大感知距離為半徑所成圓域的節(jié)點集合為論域，其是向心節(jié)點集的補集。在逐跳的信息路由中，每個節(jié)點以既定的概率及約定的線序從Next節(jié)點集或其它節(jié)點集選擇相應的子節(jié)點集中的某個節(jié)點發(fā)送信息。需要注意的是，信息是加密傳輸的，且對于向心節(jié)點集和離心節(jié)點集的選擇是由信息的加密狀態(tài)位設定的。因此，攻擊者無法通過信息轉發(fā)關系來推斷中繼節(jié)點與基站的相對位置關系。具體地，本文提出的路由方法主要包括網絡初始化和信息發(fā)送兩個階段。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]移動環(huán)境下LBS位置隱私保護[J]. 彭志宇,李善平.  電子與信息學報. 2011(05)
[2]傳感器網絡中基于源節(jié)點有限洪泛的源位置隱私保護協議[J]. 陳娟,方濱興,殷麗華,蘇申.  計算機學報. 2010(09)



本文編號：3456181