一种无线传感器网络的汇聚节点位置隐私保护方法

摘要

本发明公开了一种无线传感器网络的汇聚节点位置隐私保护方法，本发明为了避免在数据传输中因流量漏斗特性而泄露Sink节点位置，采用伪汇聚节点混淆攻击者的判断；由Sink节点的每个邻居节点的路由表信息确定伪汇聚节点；让部分节点产生虚假分组从而降低通信负荷。本发明具有能够有效提高无线传感器网络的抗流量分析攻击性能；有效保护汇聚节点位置隐私，不会大幅增加网络的通信负荷的特点。

主权项

1.一种无线传感器网络的汇聚节点位置隐私保护方法，无线传感器网络中包括汇聚节点和N个传感器节点；汇聚节点和传感器节点均包括无线收发模块、微处器器、存储器和数据采集器；微处理器分别与无线收发模块、存储器和数据采集器电连接；其特征是，包括如下步骤：(1-1)定义汇聚节点为Sink节点，将距离Sink节点≤h_Fmax跳的传感器节点定义为Sink节点的临近节点；(1-2)节点i产生虚假路由发现分组FRDIS并广播FRDIS，其它传感器节点第一次收到FRDIS，则广播FRDIS；设定节点i为任一个传感器节点，1≤i≤N；(1-3)Sink节点广播路由发现分组RDIS，节点i第一次收到RDIS时，修改RDIS并广播修改后的RDIS；当网络中没有RDIS分组传输时，则所有传感器节点的路由表建立完成；(1-4)Sink节点每隔5分钟至5小时重复步骤(1-3)，重新发送RDIS分组，重新建立各个传感器节点的路由表；(1-5)若数据从节点A传递到节点B，则将A定义为节点B的子节点；将距离Sink节点1跳的节点定义为邻居节点；所有传感器节点均根据路由表发送子节点寻找分组IAKD，获得传感器节点的子节点数目和Sink节点的邻居节点的子节点数目；(1-6)从Sink节点的每个邻居节点的路由表中均选取一个跳数最多的路由路径，选择所述路由路径上的距离Sink节点h-h_Fmax跳的节点作为伪汇聚节点；将距离伪汇聚节点≤h_Fmax跳的传感器节点定义为伪汇聚节点的临近节点；将Sink节点的临近节点及伪汇聚节点的临近节点之外的传感器节点定义为远离节点；(1-7)Sink节点的临近节点、伪汇聚节点的临近节点和远离节点均按照路由表进行数据传输：当临近节点MN_j收到真实数据分组RDM时，临近节点MN_j修改RDM的sid字段为MN_j节点地址，修改RDM的did字段为下一跳节点地址，使RDM的ttl字段数值减少1；临近节点MN_j发送修改后的RDM分组；临近节点MN_j产生并发送m_M个虚假数据分组FDM；定义H(MN_j)为临近节点MN_j的子节点数，则m_M＝TPN₁-(H(MN_j)+1)×ρ，TPN₁为Sink节点的邻居节点的流量，ρ为设定的传感器节点产生真实数据分组RDM的平均速率；当临近节点MN_j收到FDM时，则丢弃FDM；当远离节点UMN_k收到RDM，远离节点UMN_k修改RDM的sid字段为UMN_k的地址，修改RDM的did字段为下一跳节点地址，使RDM的ttl字段数值减少1；远离节点UMN_k发送修改后的RDM分组；当远离节点UMN_k收到FDM，则丢弃FDM；j为临近节点的序号，k为远离节点的序号。