WSNs中基于幻影单径路由的源位置隐私保护策略

在目标监测型无线传感器网络中,攻击者可以通过流量监听、节点妥协等方式逆向追踪数据源的位置。为抵御此类攻击者,提出了一种数据源位置隐私保护策略,利用基于单向哈希链的数据源匿名机制以及幻影单径路由协议,分别从数据内容和传输路由路径两方面保护了数据源的位置隐私。性能分析表明,与已有的幻影单径路由协议相比,该策略能实现源节点的匿名,并且在能量受限的情况下可以产生数量更多、位置更加多样的幻象节点,同时使这些幻象节点能够尽量远离数据源,能更好地提高源节点位置的隐私安全。     

基于角度和概率的WSN源位置隐私保护路由研究

在无线传感器网络源位置隐私保护问题中,针对具有局部流量分析行为的逐跳反向攻击者,提出了基于随机角度和概率转发的源位置隐私保护路由协议RAPFPR。该协议主要分为两个阶段:真实源节点根据随机角度和距离的有向路由阶段,幻影节点到基站的概率转发路由阶段。协议产生的幻影节点能够很好地均匀分布在真实源节点周围,且采取概率转发路由大大减少了重合路径的产生,增加了逐跳反向攻击的难度。仿真结果表明,与现有的隐私保护方案相比,该路由协议能够在不显著增加通信开销的前提下,有效延长网络的平均安全时间,具有很好的隐私保护性能。     

基于证据理论的自组织网不可联系性度量模型

不可联系性度量是评价自组织网隐私保护机制的基础。该文着眼于综合评价自组织匿名路由协议对路径上节点间不可联系性的保护程度,在路径不可联系性定义和离散时间模型基础上,利用证据理论提出了一种路径不可联系性度量模型。理论分析和实验表明:相比已有的自组织网不可联系性度量方法,该模型提出适应自组织匿名路由协议特点的证据收集机制,较好地处理了节点移动性和路径长度对路径不可联系性度量的影响,能综合度量自组织匿名路由协议的隐私保护性能。     

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。     

ROGR:基于定向道路的地理位置路由

地理位置路由协议被广泛应用于车载网络VANETs(vehicle Ad Hoc networks),然而在真实的城市场景中,由于复杂的道路拓扑和车辆移动,网络拓扑呈动态变化,给地理位置路由协议提出了挑战。传统的基于定向节点地理位置路由遭受可达性和可扩展性的折衷问题。为此,提出面向VANETs城市场景基于定向道路的地理位置路由ROGR(road-oriented geographic routing)协议。ROGR协议利用道路数字地图信息,并结合了基于源节点转发和基于接收节点转发机制。在每一跳中,利用数字地图信息和周期的beacon包,源节点计算各路段的权值;并选择具有最大权值的路段作为数据包传输路段,再将该路段上的车辆作为下一跳转发节点的候选节点。然后,这些候选节点利用基于退避时延机制竞争转发数据包。仿真结果表明,提出的ROGR协议具有好的可达性和可扩展性。     

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.     

地理位置路由中基于信任的安全模型

针对无线传感器网络中地理位置路由易于受到的虚假路由信息、选择性转发、女巫等多重安全威胁,提出一种基于信任的多重攻击防御安全模型.考虑传感器节点资源受限的特性,通过一定时间内数据报的确认信息代替耗能的监听机制,使用Dirichlet分布函数计算路径上邻居节点的可靠性,并结合地理位置路由中的代价作出路由选择.同时,初始信任被动态决定,按照信任值划分服务等级以限制恶意节点的请求.仿真结果及分析表明,在多重攻击下该模型比已有模型在成功转发率、网络生命周期方面有较大的提高.     

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.     

无线传感器网络中基于哈希函数的上下文隐私保护

在事件驱动的传感器网络中,为了阻止攻击者利用网络上下文的相关性推断出关键资产的位置隐私信息,该文基于哈希函数的节点匿名方法提出了1种迷宫环机制(MCA)。与洋葱路由(Tor)、心跳包路由和幻影路由相比,MCA是1种可以实现节点的身份匿名和保护位置隐私的安全路由协议。与幻影路由相比,MCA可降低延时和能耗达25%。     

基于Hash链的SIP服务实时支付方案

针对已有SIP(session initiation protocol)服务支付方案的缺陷,提出了一种基于Hash链的SIP服务实时支付方案——SIPCoin。SIPCoin充分利用了Hash链高效、不可逆的良好特性,通过对SIP协议的简单扩展和一个根据标准设计的新的支付消息流程,将基于Hash链的微支付机制和SIP会话的建立、管理流程有机结合起来,可实现安全的SIP服务实时支付。分析表明,相比已有的SIP服务支付方案,SIPCoin不仅具有高效、实时和可扩展的良好性能,而且支持电子货币防伪等安全特性,可抵御SIP服务支付中常见的重放攻击和中间人攻击等。     

基于位置信息的稳定分簇路由协议

车载自组织网络具有节点快速移动、网络拓扑频繁变化、链路不稳定等特点,若直接使用移动自组网的路由协议,将会引起传输延时增大及丢包率上升等一系列问题.为此,文中提出一种基于位置信息的稳定分簇路由协议,该协议以节点的运动特性作为分簇依据,利用节点的地理位置信息和电子地图信息进行路由决策.仿真结果表明该协议能有效地改善簇结构的稳定性,提高数据传输的实时性,降低网络的丢包率.     

MANET中基于位置和拓扑信息的混合路由算法

在移动Ad Hoc网络(MANET)中,基于拓扑的路由协议所建立的路由会发生断链,经常要进行路由维护;而基于位置的路由算法不需建立和维护路由,但是它必须要有位置服务来获得目的节点的位置信息.为此,文中提出了一种基于位置和拓扑信息的混合路由算法,该算法利用链路的建立过程来获得部分节点的位置信息,不需要专门的位置服务.当所建立的链路断开时,如果有目的节点的位置信息,则源节点可以用基于位置的策略来直接发送数据包.仿真实验结果表明,该算法减少了路由维护的次数,不仅降低了路由开销,而且提高了路由的性能.     

大规模MANET路由协议SPDSR在Linux中的设计与实现

针对MANET路由协议测试方法主要采用软件仿真而导致结论不准确的问题，以大规模MANET路由协议SPDSR为例，提出基于Linux系统的MANET路由协议实现方案，为构建MANET路由协议的真实物理测试方法奠定基础。在分析Linux路由体系结构基础上，应用Netfilter框架技术和TUN/TAP隧道技术，实现数据分组的拦截和用户空间缓存功能，启动SPDSR路由协议。通过建立路由检查模块，将路由使用情况传至用户空间，更新路由表定时器，避免因路由过期导致的误删除操作，最终在Linux中成功加入SPDSR协议。实际组网测试结果表明：SPDSR协议基于Linux的实现方案能够在移动无线自组网中进行正常路由建立和维护，满足实际应用需要。     

移动自组网AOMDV路由协议分析与性能仿真

移动自组网中多径路由方式具有提供容错、负载平衡、降低延迟等优点,多径路由协议成为研究的热点。本文通过分析AOMDV协议的工作机制,使用NS2仿真工具将AOMDV协议与AODV协议、AODVM协议进行不同场景的仿真比较,实验结果显示,AOMDV协议在高速动态网络环境下具有较大优势。     

IPv6环境下匿名通信系统的设计与实现

匿名通信技术作为保护隐私的一种重要手段已经被广泛接受。但是在现有的网络环境下,由于IP(Internet protocol)地址相对固定,攻击者可以通过追查IP来破坏系统的匿名性。为了提高IPv6网络中通信的匿名性,该文提出了一种在IPv6下的P2P(peer-to-peer)匿名通信方案。该方案改进了IPv6下的地址生成算法,以及现有的基于葱头路由的匿名通信机制。通过利用IPv6地址空间大的优势,周期变换节点IP地址,避免了因IP地址标识而导致的隐私泄漏;通过葱头路由机制来保证IP地址的跨网段隐藏以及数据的加密。实验表明:2种方法的结合可以明显提高匿名通信系统的匿名性,并且该系统的通信效率和兼容性都没有减弱。     

基于AODV协议的动态路由管理算法

提出了一个基于AODV协议的动态路由管理算法,通过算法动态地配置路由协议参数,适应网络环境的变化,提高路由协议性能.算法利用模糊逻辑对移动自组网(MANET)网络环境进行分类,根据不同类型的MANET网络环境选择不同的AODV路由参数来改善路由性能.将这种算法应用到AODV路由协议中,通过NS2网络仿真器对标准AODV算法和基于AODV的动态路由管理算法进行了仿真比较.仿真结果表明,基于AODV的动态路由管理算法显著改善了协议路由性能.这证明在优化MANET路由性能研究领域中应用模糊逻辑的可行性.     

基于对等技术的移动自组织网络路由研究

由于对等网络(Peer-to-Peer,P2P)与移动自组织网络存在许多相似特性,目前基于P2P的移动自组织网络路由研究已经成为一个热点。但研究成果主要是利用P2P路由算法解决移动自组织网络节点定位问题,普遍存在绕路和效率不高等问题。提出将P2P系统中分布式共享策略拓展到移动自组织网络路由中,有效地建立起基于移动自组织网络架构的完全分布式自组网络路由模型,为开发高效、可用的移动自组织网络路由协议奠定基础。     

基于TORA的移动Ad hoc网络多径路由协议M-TORA

基于临时按序路由算法(TORA),提出一种移动Ad hoc网络(MANET)多径路由协议M-TORA.通过在互联网封装协议(IMEP)分组的头域中加入媒体接入控制(MAC)层信息,M-TORA在节点拥有多条下行链路的情况下能够综合考虑下行链路的路由跳数与MAC层缓存队列长度,从而选择出最佳的下行链路.M-TORA在进行多径路由选择时采用了基于概率的路由选择策略,将网络负荷分散到多条路由中并起到自动负荷平衡的作用.基于网络仿真软件OPNET对TORA和M-TORA的仿真表明:M-TORA路由协议能够有效地降低路由延时,提高网络分组投递率.     

城市环境下的一种车辆自组织网络机会路由协议

车辆自组织网络(vehicular ad-hoc networks,VANET)的拓扑结构具有高动态性,设计适应其高速变化的路由协议具有很大挑战性。提出采用机会转发方式的地理位置路由协议,将每次转发的单一目标节点改进为一个集合,以降低高速变化的拓扑导致的节点接收数据失败的概率。提出了一种新颖的转发集构成方案,改进了传统的由数据包携带转发集的做法,将转发集合的计算和确定分布到每个接收节点,在很大程度上减少了路由控制信息开销。提出了一种动态的转发节点选择机制,并引入了对实时交通状况的考虑,在一定程度上依据实时交通密度选择转发路径,能有效应对车辆自组织网络连接不稳定性。仿真结果表明,所提出的路由协议在包投递成功率、端到端传输时延和归一化路由开销等方面都取得了较好的路由性能。