基于幻影路由的增强型源位置隐私保护协议

针对目标监测型无线传感网中源节点位置隐私保护问题,提出一种基于幻影路由的增强型源位置隐私保护协议(enhanced protocol of source-location privacy preservation based on phantom routing,ESLBPR).该协议通过一种扇形区域划分方案以及扇形域中改进型幻影路由机制,较好地保护了源节点的位置隐私.该协议具有以下优势:面对较强攻击者,不会发生方向信息泄露;相邻时序产生的幻影节点间的距离及路由至相同幻影节点的可能性得到控制;产生数量众多,分布多样化的幻影节点;幻影节点与源节点的距离进一步增大.理论与仿真实验表明,与已有的源位置隐私保护协议相比,ESLBPR协议在能耗不显著增加的情况下,使得源位置隐私保护的安全性能大幅度提升.     

无线传感器网络中源位置隐私保护方法

随着物联网的迅猛发展,位置隐私被认为是传感器网络中一个重要的安全问题。传统的加密方法不能有效地防止攻击者通过逆向追踪的方式来找到监测物体的位置。针对这些问题并考虑到攻击者具有较强的可视能力,本文提出了一种基于区域和兄弟节点选择的位置隐私保护策略(PRABNS,phantom routing based on area and brother neighbor selecting)。该策略能够使幻影节点均匀分布在源节点周围,并通过对部分区域的选择来使相邻数据包间隔一定的角度,选择兄弟节点来增加源节点到基站路径的多样性。仿真结果表明,该策略能提供更好地隐私保护性,在不增加太多能耗的前提下延长了安全时间。     

WSN中基于伪正态分布的幻影路由隐私保护方案

为提高无线传感器网络中的源节点隐私保护安全性能,提出一种基于伪正态分布的幻影路由隐私保护（source-location privacy protection strategy through pseudo normal distribution-based phantom routing,PNDBPR）方案。该方案的实施过程为利用随机数机制计算幻影节点的随机有向游走跳数,通过该机制可以增加幻影节点的位置分布多样性与动态性,经概率转发路由机制将数据包从幻影节点转发至汇聚节点,目的是降低重合路径产生的可能性。从隐私保护性能和通信开销两方面对 PNDBPR 方案和基于源节点有限洪泛的源节点隐私保护（source location pri-vacy preservation protocol in wireless sensor network using source-based restricted flooding,PUSBRF）方案进行了理论对比分析,并在 MATLAB 仿真平台上对 PNDBPR 方案与 PUSBRF 方案做了仿真分析。理论和仿真分析表明,PNDBPR方案产生的幻影节点位置分布更广泛,传输路径更复杂,增加了安全时间,能明显提高源节点位置隐私保护的安全程度。     

基于改进量子遗传算法的WSNs多路径路由研究

最优路径搜寻和能量优化是无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)研究的两大关键性问题,基于簇结构的无线传感器网络模型,将改进的量子遗传算法引入WSNs网络层节能路由算法研究中,选取多条较优染色体代替一条最优染色体指导群体的进化;采用动态的量子旋转门调整策略,避免算法收敛于局部最优解;利用球面坐标角度对量子遗传算法编码,降低算法的复杂度;以路由所耗能量为优化目标,构造适应度函数。与基于传统遗传算法（genetic algorithm, GA）、标准量子遗传算法(quantum genetic algorithms, QGA)的多路径路由进行比较,实验表明,该算法比基于GA,QGA算法的多路径路由具有更低的网络能量消耗,更长的网络生存周期。     

基于扇形区域的无线传感器网络位置隐私保护

传统的无线传感器网络位置隐私保护算法没有很好地实现安全性与网络能耗之间的均衡.为了解决这个问题,提出了一种基于扇形区域的随机中继节点路由算法,通过调整扇形区域的大小来控制路由路径的范围,并采用随机选取扇形子区域作为下一跳路由节点可选区域的机制来实现源节点的位置隐私保护.仿真实验结果表明,与幻影路由等其他路由算法相比,所提的路由算法可以在不影响数据投递率的前提下,有效地保护源节点的位置隐私,网络能耗较少.同时,该算法具有较好的灵活性,用户可根据实际需求设置高安全性或低能耗模式.     

基于随机游走的多分支端到端位置隐私保护方法

无线传感器网络由各种传感器组成,它们被部署在各种应用场景中并监控各种物体目标.然而,它也面临着诸多安全威胁,比如节点位置安全.为了解决这个问题,提出了一种基于随机游走的多分支端到端位置隐私保护方法.该方法通过设置多个代理源节点或代理基站来隐藏真实源节点或基站的位置.其中,真实源节点随机选择多个邻居作为接收器,直到数据包被发送到代理源节点.另外,代理源节点是随机选择的,这样可以使敌手很难获得真实源节点的准确位置信息.同时,基站周围设置了多个代理基站,通过代理基站转发数据包,改变路由策略来干扰敌手.通过分析和仿真实验,所提方法能够降低通讯消耗和传输延迟,并提高源节点和基站的安全.     

基于移动社交网络的位置隐私保护研究

针对移动社交网络隐私保护方案的研究现状,分析总结了当前方案中存在的隐私保护效果差、通信开销高和数据可用性低等问题.首先,系统地介绍了移动社交网络位置隐私保护主流的三大体系结构;其次,分析总结了当前国内外应用在移动社交网络中的隐私保护方案的隐私保护程度、计算开销、服务质量及数据可用性等问题,分别从基于失真、加密、增强和差分隐私四个方面对其进行讨论;最后,从理论、技术、硬件设施三个方面阐述了移动社交网络位置隐私面临的挑战及未来的研究发展方向.     

基于分散子匿名区域的位置隐私保护方法

针对传统匿名方法存在查询结果不精确、通信开销大等不足,提出一种新的位置匿名方法,并为匿名模型提出了基于熵的隐私度量方法。相对于传统的匿名方法而言,该方法将匿名区域分裂为几个分散的子匿名区域,并用子匿名区域的中心位置代替子匿名内用户的真实位置向LBS服务器发起查询。该方法能使用户在保护自身隐私的同时相对地得出自己的精确查询结果。理论分析表明,该方法能将匿名器与LBS服务器之间的通信量降到最低,提高查询服务的质量。在用户稀少的场景下,方法的优越性更加明显。     

基于遗传优化的WSNs多源单汇路由算法

针对无线传感器网络中的多源单汇路由问题,综合考虑无线传感器网络中链路带宽、延迟和路径节点最小剩余能量三种度量,建立了多源单汇路由问题的系统模型,将其转化为求解多约束最小Steiner树问题,已知该问题是NP难的问题,给出了基于遗传优化的求解算法,采用基于备选路径集的整数序列编码表示一棵生成树,设计相应的交叉和变异算子,以及对非法染色体进行修复的机制,最后在遗传算法的计算过程中选择合理的适应度函数,找到一棵满足多约束的能耗趋于最小且状态稳定Steiner树.理论分析和数值试验结果表明所提出的遗传求解算法收敛速度快、可靠性高,为无线传感器网络中的多源单汇路由提供了一种新的有效途径.     

基于多属性决策的双k-匿名位置隐私保护策略

基于位置的隐私保护日益重要,k-匿名技术是保护位置隐私的有效方法之一。大多数现有方案根据位置的单一属性生成匿名集,攻击者很容易根据背景知识推断出匿名集中的真实位置。为了解决这个问题,提出一种基于多属性决策的双k-匿名位置隐私保护策略（dual k-anonymous location privacy-preserving scheme with multi-attribute decision-making,DKMD）,来解决基于位置的服务（location-based services,LBS）场景中的隐私问题。首先,提出一个边缘缓存策略来提高数据访问效率,减少第三方匿名器的隐私威胁;其次,设计双k-匿名策略,在用户向边缘缓存器或边缘缓存器向LBS服务器发起查询之前,都生成一个匿名集以防止用户位置被识别,并在边缘缓存器向LBS服务器发起查询前,采用多属性决策生成一个边缘匿名集,从而进一步提高匿名集的安全性;最后,通过在真实轨迹数据集上的对比实验,测试位置熵、位置分散度、缓存效率与运算时间等性能指标。实验结果表明：DKMD能够在保护用户位置隐私的同时,提高整个系统的数据传输速率。     

物联网安全威胁与措施

随着物联网概念的提出,各国政府、企业和科研机构纷纷加入物联网的研究和建设工作。物联网的建设与发展必然受到物联网安全和隐私问题的制约,为理清物联网目前存在的安全威胁、为物联网安全与隐私保护提供理论参考,该文总结了物联网面临的安全威胁即相应安全措施。根据物联网目前主流体系架构,分别从感知层、传输层和应用层对安全威胁进行研究。感知层安全威胁研究主要针对射频识别安全威胁、无线传感网安全威胁和移动智能终端安全威胁。传输层安全威胁研究主要针对数据泄露或破坏以及海量数据融合等安全问题进行研究。应用层安全威胁研究主要针对用户隐私泄露、访问控制措施设置不当与安全标准不完善等问题。最后,针对各类安全威胁给出了相应的安全措施及建议。     

无线传感器网络的路由协议研究

对当前几种典型的无线传感器网络路由协议进行了研究,将它们分为传统路由协议、基于数据为中心的路由协议、基于地理位置的路由协议、基于服务质量的路由协议、单层路由协议和多层路由协议六类．阐述了这些协议的特点,对每种路由协议的优缺点进行了分析,对它们的性能进行了比较．     

无线传感器网络路由协议开发及改进

随着传感器网络研究的不断深入,实现和改进可实用性强的路由协议是一项具有现实意义的工作。基于真实的无线传感器网络,在MICAZ节点实现并改进了Flooding和Gossiping协议,首先设计了Flooding协议的报文格式和路由表,并开发了单源结点和多源结点路由协议,且利用序列号方法缓解了Flooding协议存在的报文内爆问题。同时,在多源的Gossiping协议中,设计了广播应答机制和随机转发选择机制以消除两个相邻节点的之间的数据循环发送。最后,基于组建的实际网络对两种协议改进后的性能进行了比较分析。     

一种实时无线传感器网络路由协议

针对传感器网络的特点,提出了一种具有实时性的路由协议.该路由协议可以保证端到端的数据传输具有确定的最大时延.该协议采用基于地理位置的数据转发,相邻传感器节点之间定时交换信息,使用无状态单跳延迟保证转发策略,实现了端到端数据传输的实时性保证.当网络某处发生拥塞时,采用后退重新路由策略,实现了对网络拥塞的自适应性.仿真结果显示该实时协议是可行的和有效的,能满足传感器网络实时性应用的需要.     

基于数据聚合的无线传感器网络多径路由算法研究

由于传感器网络具有严格的资源限制、低速数据传输率及多对一的通信模式等独特的特征,传统用于无线移动自主网Ad—hoc的路由协议通常不能直接应用于该类网络;尤其是针对节点数目庞大的传感网,要处理的传感数据量大,在设计路由算法时必须保证其能效较高、能耗及负载均衡,以最大限度地延长整个网络的生命周期。结合数据中心及多路径路由特征,提出了一种基于数据聚合的多径路由算法。新算法不仅能在路由过程中实现能耗及负载均衡,而且能有效地消除数据冗余。理论分析和实验表明。该算法在节省能耗等方面具有一定的优势。     

无线传感器网络簇类路由协议的分析

无线传感器网络是由大量低功耗的传感器组成.由于无线传感器的能量有限,所以如何延长传感器网络寿命成为设计路由协议的关键问题.为此,分析了无线传感器的簇类路由协议LEACH协议和LEACH-C协议,针对它们存在的缺陷,提出一种新的路由协议LEACH-NEW协议,该路由协议改变原协议的一跳路由为多跳路由,并用仿真软件NS2对3个协议进行仿真比较.由仿真结果可以看出,LEACH-NEW协议较其它2种协议显著地提高了网络寿命.     

基于无线传感器网络SPIN路由协议的另一种改进方法

本文重点讨论了SPIN协议,并针对SPIN存在的“数据不可达”问题提出了另一种改进方案SPIN-R.。在该方案中,源节点发送DATA由广播改为多播,中间传感器作为转发路由,将数据转发到多个Sink节点。最后,本文对SPIN-R从理论上进行了性能评估,结果表明：SPIN-R不仅解决了“数据不可达”问题,而且不会增加网络收敛时间,中间传感器节省了能量浪费,从而延长网络生命周期。