11、无线传感器网络中接收方位置隐私解决方案分析

无线传感器网络中接收方位置隐私解决方案分析

1. 接收方保护概述

接收方位置隐私主要聚焦于隐藏基站的位置，以保护消息的目的地。基站对于网络的物理保护和战略意义重大，一旦其位置被攻击者知晓，可能会遭受诸多威胁，例如攻击者可能获取网络收集的数据、更改配置和操作参数，甚至破坏基站使整个系统失效。

无线传感器网络特有的通信模式会暴露基站位置。每个传感器节点使用多跳路由协议将数据消息传输到单个基站，这导致基站附近流量高。直观的解决方案是使每个传感器节点平均传输相同数量的消息来平衡流量负载，但基线泛洪协议虽能提供最大保护，却会带来过高的网络开销。因此，相关解决方案致力于以合理成本提供足够的保护水平。

接下来，我们将根据攻击者的能力，分析现有的解决方案，先探讨应对本地攻击者的方案，再研究应对全局攻击者的方案。

2. 本地攻击者威胁及应对方案

2.1 本地攻击者的攻击类型

本地攻击者通常从网络中的随机位置开始，等待或移动，直到窃听到周围的传输。常见的攻击类型包括：
- 内容分析 ：攻击者在数据包的头部或有效负载中寻找可能指向基站的有价值信息，甚至可能像Shakshuki等人提议的那样，在数据包中添加不可检测的标记来跟踪数据包。不过，内容分析通常获取的信息有限。
- 速率监测 ：由于基站附近的节点比远程节点接收更多数据包，攻击者会朝着传输速率更高的节点移动。
- 时间关联 ：假设网络使用单路径路由协议，攻击者通过观察相邻节点的数据包发送时间来确定通信流的方向。如果一个节点在其邻居之后立即传输，那么该节点更