27、混合区的最优布局研究

混合区的最优布局研究

1. 系统模型

在移动无线系统中，如车辆网络或直接通信的手持设备网络，移动节点是配备WiFi或蓝牙设备的自主实体。当它们进入无线电范围时，会自动相互通信。为了便于研究，我们做如下假设：
- 系统中的每个用户只有一个移动设备，对应网络中的一个节点。
- 存在一个由独立可信第三方运行的离线中央权威机构（CA），负责管理网络的安全和隐私。例如在车辆网络中，车辆注册机构可充当此角色。
- 每个移动节点在加入网络前，会向CA注册，CA会预加载一组有限的假名（如经过认证的公钥/私钥对、MAC地址）。移动节点在混合区更改假名以实现位置隐私。更改假名后，旧假名过期并从节点内存中移除。当节点用完所有假名后，会联系CA获取新的假名集。

移动节点在通信范围内会自动交换信息，它们通过定期广播包含身份验证信息（即附加假名）的接近信标来宣传自己的存在。由于无线通信的广播特性，信标使节点能够发现其邻居。当节点接收到经过认证的信标时，会通过检查发送者公钥的证书来验证其合法性，然后验证信标消息的签名。

我们考虑一个离散时间系统，初始时间t = 0。在每个时间步ts，移动节点可以在平面上移动。研究表明，移动用户倾向于定期返回某些特定位置，因此我们采用基于流量的移动模型。根据网络中移动节点的实际轨迹，构建节点在少数高频位置之间的流量f∈F，其中F是所有流量的集合。每个流量f定义了一段时间内多个移动节点共享的轨迹，在稳态下，流量由其平均节点数λ表征。

2. 威胁模型

对手A的目标是跟踪某些移动节点的位置。对手可以是恶意个体、一组恶意移动节点，甚至可能部署自己的基础设施（如在相关区域放置窃听设备）。我们假设对手是被动的，仅监听