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基于垂线的WSN 基站位置隐私保护算法

2021-08-20于吉喆白乐强曹科研

计算机工程 2021年8期

于吉喆,白乐强,曹科研

(沈阳建筑大学信息与控制工程学院,沈阳 110168)

0 概述

物联网(Internet of Things,IoT)通过连接大量的物体进行接收和交换数据,在智能家居、工业制造、智慧城市等多个领域得到了广泛的应用[1]。无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)由大量资源受限和供电受限的自组织传感器节点组成,是物联网中数据监控和信息采集的基础组件。然而,近年来大量的研究表明,WSN 中基站位置隐私的安全问题尚未得到有效的解决。基站作为整个网络中唯一接收数据信息的节点,如果位置暴露,将严重威胁整个网络的安全。因此,基站位置隐私保护成为近年来的研究热点。

在WSN 中,针对基站位置隐私中的攻击者能力不同,可将攻击者分为具有全局攻击能力和局部攻击能力的攻击者[2]。在针对具有全局攻击能力的攻击者研究中,文献[3]最早考虑了WSN 基站位置隐私的问题,并针对此问题提出了MPR 路由、RW 路由、FP 和建立多个热点区域4 种策略[4],欺骗攻击者远离真实基站的位置,然而以上4 种策略产生了额外的通信开销,缩减了WSN 的生命周期。文献[5]提出一种基于分组调整发送速率的策略SRA,该策略通过控制数据包的传输速率,平衡了整个网络的通信流量,达到隐藏真实基站位置的目的。文献[6]提出SRCRR 策略保护基站位置隐私,该策略网络中的数据包沿着直线路径传输,并存储在网络中的中间节点,基站则在给定的网络区域内以近似圆形的运动轨迹从本地节点收集存储的数据包,从而防止攻击者预测其位置,虽然该策略提高了数据包的收集效率,保护基站的位置隐私,但是数据包传输和基站移动过程产生了额外的能量消耗,缩短了网络寿命。……

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