7、无线传感器网络中位置隐私解决方案分析

无线传感器网络中位置隐私解决方案分析

1 引言

在对基于计算机的匿名通信系统进行分析后发现，尽管其与无线传感器网络（WSNs）的位置隐私问题表面相似，但这些方案存在一些阻碍，限制了它们在WSNs位置隐私问题上的应用。不过，通过一些适配，基于计算机系统的部分机制和技术已成功应用于传感器网络。接下来将深入探讨为保护传感器网络中源位置和接收位置隐私而设计的众多解决方案，分析现有方案的优缺点，以发现开放的研究问题，并制定新的、更完善的方案。

2 节点身份保护

2.1 数据包信息安全隐患

虽然使用加密机制保护数据包的有效负载，但数据包头部包含的大量相关信息可被任何监听无线信道的人获取。数据包头部包含各种数据字段，如数据发送者和目的地的标识符。这些数据以明文形式发送，因为中间传感器节点需要使用头部信息进行路由任务。攻击者在捕获足够的网络流量后，能够绘制出将节点标识符与物理位置关联的网络地图，进而根据数据包获取数据源的物理位置。

2.2 节点匿名化技术

为实现节点匿名性，文献中提出了多种基于创建、分发、更新和使用假名的技术。持久假名无法提供长期保护，因为攻击者可将其与节点关联，所以假名必须动态更新才能有效保护节点身份。管理假名的方法主要分为基于假名池和基于加密机制两类，其中加密机制更具优势。

2.2.1 假名池方法

• 简单匿名方案（SAS） ：由Misra和Xue提出，基于全网假名池，基站将假名池划分为l位的子范围，为每个节点分配随机子范围，并存储节点身份与子范围的对应关系。节点构建假名表，为每个邻居存储两个假名范围。发送数据时，