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1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)源節(jié)點位置隱私保護方案研究ResearchonSourceLocationPrivacyProtectioninWirelessSensorNetworks學科專業(yè)：控制工程研究生：褚春亮指導教師：劉麗萍副教授企業(yè)導師：肖鳴皋高級工程師天津大學電氣與自動化工程學院二零一五年十一月獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學或其他教育機構(gòu)的學位或證
2、書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：簽字日期：年月日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解天津大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤。（保密的學位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學位論文作者簽名：導師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日摘要無線傳感
3、器網(wǎng)絡(luò)被廣泛的應(yīng)用于無人值守的環(huán)境中，從野生動物的監(jiān)測到軍事的追蹤。很多時候被監(jiān)測的目標因為安全的原因需要被保護。源節(jié)點的位置隱私變的越來越重要，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開放的特性和缺乏具有物理特性的邊界，因此它不能被傳統(tǒng)的加密措施所保護，比如加密和認證。本文主要研究工作與創(chuàng)新點總結(jié)如下：(1)總結(jié)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要特點，安全問題，應(yīng)用前景以及今后的發(fā)展趨勢等。概述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中位置隱私保護的敵我雙方的網(wǎng)絡(luò)模型，面臨的安全威脅以及研究現(xiàn)狀與進展。介紹了分支假路徑策略(BFP)，環(huán)形陷阱路由(CEM
4、)等傳統(tǒng)源節(jié)點位置隱私保護協(xié)議。并且分析了上述兩種協(xié)議的在敵人平均追蹤時間，網(wǎng)絡(luò)能量消耗，以及數(shù)據(jù)延遲等方面的不足之處。(2)為了解決敵人追蹤路徑過于單一和逆向追蹤跳數(shù)過短導致源節(jié)點安全周期較短的問題，我們提出了一個基于假包的單個虛擬圓環(huán)路由策略（SVCRM）。通過設(shè)計出新的的路由協(xié)議，能夠使數(shù)據(jù)包在更多的路徑上傳遞，同時增加敵人的追蹤跳數(shù)，使位置隱私最大化。評價的最主要的指標是敵人的平均追蹤時間。(3)另外考慮到虛擬圓環(huán)節(jié)點過早失效導致路有空洞進而網(wǎng)絡(luò)壽命大幅下降這一問題，我們又對上述路由協(xié)議進行
5、了改進，提出了基于假包的多個虛擬圓環(huán)策略(MVCRM)。仿真結(jié)果顯示，SVCRM策略可以獲得較長的安全時間，同時在時間延遲和能量消耗上并沒有較多增加。本文首次考慮到跳數(shù)和數(shù)據(jù)包發(fā)送頻率兩者共同對安全時間的影響。當匯聚節(jié)點和源節(jié)點之間的跳數(shù)較少時，提出了一種基于跳數(shù)和頻率的一種切合實際應(yīng)用的策略，可以應(yīng)用于很多實際的應(yīng)用中。關(guān)鍵字：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；位置隱私保護；平均追蹤時間；SVCRM；MVCRMABSTRACTWirelesssensornetworks(WSN)areusedinavarietyo
6、fapplicationareasforunattendedeventmonitoringfromwildlifetomilitarytracking.Manytimes,theobjectneedstobeprotectedforsecurityreasons.Sourcelocationprivacy(SLP)isbecominganemergingtopicinwirelesssensornetworks,becauseitcannotbefullyaddressedbytraditional
7、cryptographicmechanisms,suchasencryptionandauthentication,owingtotheopennatureofasensornetworkandlackofaprotectedphysicalboundary.Themainresearchworkandinnovationaresummarizedasfollows.(1)Thethesissummarizesthemainfeaturesofwirelesssensornetworks,secur
8、ityissues,prospectsandfuturetrendsandsoon.Thenthemodelofthesystemandtheadversary，thesecuritythreatswhichwefaceandtheresearchstatusandprogressarepresented.ThisthesisdescribesthedirectionalroutingagreementandCEMroutingagreementandothertra
