[发明专利]面向源位置隐私保护的信息物理系统的虚假源调度方法

摘要

本发明公开了一种面向源位置隐私保护的信息物理系统的虚假源调度方法，该方法包括骨干网络构建步骤、虚拟消息调度步骤和数据上传步骤。本发明的有益效果是骨干网络的构建策略去除了随机游走引入的隐私水平的不稳定性，虚假消息调度利用网络中节点的自组织性建立了分布式的源位置保护模式，根据节点自身能耗确保网络的生命周期，基于随机过程理论的攻击者位置估计方法建立了有效的源位置隐私保护机制，实现了高性能需求的CPS源位置隐私保护。

主权项

面向源位置隐私保护的信息物理系统的虚假源调度方法，其特征在于：该方法包括骨干网络构建步骤、虚拟消息调度步骤和数据上传步骤，其中骨干网络构建步骤具体包括：SA1：初始信息物理系统网络，基站节点广播层次网络构造消息；SA2：网络中的节点接收层次网络构造消息，并根据该消息更新自身与基站节点通信的最小跳数，并将更新后的最小跳数和自身身份编码广播出去；SA3：判断接收到层次网络构造消息的节点是否为采集数据的源节点，根据判断结果选择以下步骤之一进行：A：若为源节点，设置等待时间，若等待时间内源节点接收到层次网络构造消息，则更新自身与基站节点通信的最小跳数，进入等待状态；若在等待时间内源节点未收到任何消息，则广播骨干网络构建消息，执行步骤SA4；B：若不为源节点，则节点根据接收到的层次网络构造消息更新自身与基站节点通信的最小跳数，并将更新后的最小跳数和自身身份编码广播出去，返回执行步骤SA2；SA4：接收到骨干网络构建消息的节点更新骨干网络构建消息中的当前节点身份编码、自身的被捕获似然估计值和当前节点与基站节点通信的最小跳数，并将更新后的骨干网络构建消息广播出去，直至基站节点接收到骨干网络构建消息；SA5：基站节点接收到相邻节点广播出来的骨干网络构建消息后，根据该消息求取初始骨干网络的被捕获似然估计值，并将该被捕获似然估计值与给定的被捕获似然阈值进行比较，根据比较结果选择以下步骤之一进行：A：该被捕获似然估计值小于被捕获似然阈值，基站节点将骨干网络构建确认消息传输至初级骨干网络，接收到该确认消息的节点成为骨干节点，由各骨干节点构成最终骨干网络，并执行虚假消息调度步骤；B：该被捕获似然估计值等于或大于被捕获似然阈值，基站节点沿初级骨干网络广播重构骨干网络消息；所述虚假消息调度步骤具体包括：SB1：各空闲节点开始计算自身广播虚假消息的采样周期；SB2：在每个采样周期的开始，空闲节点广播query消息，并设置消息回复等待时间；SB3：接收到query消息的节点回复自身的状态信息；若在等待时间内发出query消息的空闲节点接收到回复信息，则计算该空闲节点为虚假源的概率；若在等待时间内并未接收到回复信息，则设定该空闲节点成为虚假源的概率为0；SB4：对存在虚假源概率的节点采用随机策略确定是否成为虚假源，根据判断结果选择以下步骤之一进行：A：为虚假源节点，在当前采样周期广播虚假消息，并执行数据上传步骤；B：不为虚假源节点，执行步骤SB1；所述数据上传步骤根据上传的消息是虚假消息还是真实数据而选择以下不同的传送方式：A：虚假消息，由虚假源节点的邻居节点接收；B：真实数据，骨干网络中的骨干节点接收数据，并遵循步骤SA5中所述的骨干网络将数据传输至基站节点。