[发明专利]无线传感器网络中基于位置追踪的源节点隐私保护方法

摘要

本发明涉及一种无线传感器网络中基于位置追踪的源节点隐私保护方法，其步骤包括：首先，在源节点周围确定幻影源节点的选择方法与分布；其次，根据在满足隐私保护条件的区域内选择的幻影节点，采用最短路由的随机路由两种路由策略，并用切线方法选择下一跳节点；接着，为了增加攻击者追踪到源节点的时间，采用基于追踪成本的方案，给不同的地势不同的追踪难度系数，增加攻击者的追踪成本；最后，为了改变数据包的传输方向，采用在sink周围构建一个环。本发明能够在野外复杂环境中阻碍攻击者的逐条回溯，增加攻击者的追踪难度，增强了源节点的位置隐私。

主权项

1.一种无线传感器网络中基于位置追踪的源节点隐私保护方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：幻影源节点的选择首先确定一个幻影源区域，半径为R_max；同时在真实源节点周围有一个可视区，可视区的大小为半径为5‑6跳；接着，将整个无线传感器网络划分成一个个有着相同角度的扇形，每个扇形对应的角度为θ，这样一共产生2π/θ个小扇形；θ反映扇形的面积，也反映失效区域占整个传感区域的比值，每次选择幻影源节点的时候，首先进行h跳定向随机步，h代表幻影源节点远离真实源节点的程度，每次选择幻影源节点的时候，按照等间隔选取；采用沿着基站周围的环和源节点的可视区做两条切线，两条切线所围成的区域内的节点都不会作为幻影源节点的候选区域，幻影源节点可选的区域只在这两条切线外和幻影源围城的区域内；步骤二：路由策略的规划采取将最短路径路由和随机路由两种路由策略结合在一起，为了减小延迟，在两种路由策略上偏重最短路径路由，辅之以一定的随机路由，在步骤一中产生的幻影源节点将消息路由到基站sink；初始的几跳内采用切线传输，沿着源节点的可视区和基站sink周围的环做一个切线，使得数据包朝着基站sink方向移动，减小传输延迟，在随后到基站sink的过程中，采用基于追踪成本的策略；步骤三：增加攻击者追踪成本与追踪成本计算在网络的安全期内，更多的数据包传输到基站sink，降低攻击者的追踪速度，延长网络的安全期；步骤四：基站周围环的选择在基站sink周围构建一个环路由，所有的消息都先传输到环上的环节点，在环上按照时钟方向进行一定跳数的环路由，然后再传输到基站sink；所述步骤四中，基站周围环的选择如下：通过在基站周围产生一个环，数据包每次到达环的时候，都先在环上进行一定跳数的环路由；环路由跳数根据环节点随机确定，并且当环路由结束后，数据包就沿着最短路径路由到基站，每次环路由的方向都是交替的，顺时针和逆时针每次交替着分配，在一定程度上应对方向攻击，同时为了减少能量消耗，网格内的节点轮流代替成为环节点，环的大小通过计算得出一个最佳的半径大小，计算公式如下：以基站sink为中心建立坐标轴，将环8等分；假设节点密度为λ，环的半径为e，坐标轴范围为[‑s，s]，系统常数为α，能量消耗与距离的平方成正比；求导得：最终得到：