[發明專利]一種無線傳感器網絡的匯聚節點位置隱私保護方法

有效

• 申請號: 201310184932.1
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103327486A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 應必娣;迪米特里·馬卡克斯
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02;H04W28/08;H04W84/18
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種無線傳感器網絡的匯聚節點位置隱私保護方法，無線傳感器網絡中包括匯聚節點和N個傳感器節點；匯聚節點和傳感器節點均包括無線收發模塊、微處器器、存儲器和數據采集器；微處理器分別與無線收發模塊、存儲器和數據采集器電連接；其特征是，包括如下步驟：

(1-1)定義匯聚節點為Sink節點，將距離Sink節點≤h_Fmax跳的傳感器節點定義為Sink節點的臨近節點；

(1-2)節點i產生虛假路由發現分組FRDIS并廣播FRDIS，其它傳感器節點第一次收到FRDIS，則廣播FRDIS；設定節點i為任一個傳感器節點，1≤i≤N；

(1-3)Sink節點廣播路由發現分組RDIS，節點i第一次收到RDIS時，修改RDIS并廣播修改后的RDIS；當網絡中沒有RDIS分組傳輸時，則所有傳感器節點的路由表建立完成；

(1-4)Sink節點每隔5分鐘至5小時重復步驟(1-3)，重新發送RDIS分組，重新建立各個傳感器節點的路由表；

(1-5)若數據從節點A傳遞到節點B，則將A定義為節點B的子節點；將距離Sink節點1跳的節點定義為鄰居節點；所有傳感器節點均根據路由表發送子節點尋找分組IAKD，獲得傳感器節點的子節點數目和Sink節點的鄰居節點的子節點數目；

(1-6)從Sink節點的每個鄰居節點的路由表中均選取一個跳數最多的路由路徑，選擇所述路由路徑上的距離Sink節點h-h_Fmax跳的節點作為偽匯聚節點；

將距離偽匯聚節點≤h_Fmax跳的傳感器節點定義為偽匯聚節點的臨近節點；將Sink節點的臨近節點及偽匯聚節點的臨近節點之外的傳感器節點定義為遠離節點；

(1-7)Sink節點的臨近節點、偽匯聚節點的臨近節點和遠離節點均按照路由表進行數據傳輸：

當臨近節點MN_j收到真實數據分組RDM時，臨近節點MN_j修改RDM的sid字段為MN_j節點地址，修改RDM的did字段為下一跳節點地址，使RDM的ttl字段數值減少1；臨近節點MN_j發送修改后的RDM分組；

臨近節點MN_j產生并發送m_M個虛假數據分組FDM；定義H(MN_j)為臨近節點MN_j的子節點數，則m_M＝TPN₁-(H(MN_j)+1)×ρ，TPN₁為Sink節點的鄰居節點的流量，ρ為設定的傳感器節點產生真實數據分組RDM的平均速率；

當臨近節點MN_j收到FDM時，則丟棄FDM；

當遠離節點UMN_k收到RDM，遠離節點UMN_k修改RDM的sid字段為UMN_k的地址，修改RDM的did字段為下一跳節點地址，使RDM的ttl字段數值減少1；遠離節點UMN_k發送修改后的RDM分組；

當遠離節點UMN_k收到FDM，則丟棄FDM；j為臨近節點的序號，k為遠離節點的序號。

2.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡的匯聚節點位置隱私保護方法，其特征是，所述步驟(1-2)中還包括如下步驟：

節點i第一次收到FRDIS時，節點i的微處理器把sid字段信息修改為節點i的地址；節點i的無線收發模塊廣播修改后的FRDIS。

3.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡的匯聚節點位置隱私保護方法，其特征是，所述步驟(1-3)中還包括如下步驟：

節點i第一次收到RDIS時，節點i的微處理器將RDIS的sid字段里的信息存儲到存儲器中，并把sid字段里的信息寫入到path字段；把sid字段信息修改為節點i的地址；節點i的無線收發模塊廣播修改后的RDIS。

4.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡的匯聚節點位置隱私保護方法，其特征是，所述步驟(1-5)中包括如下步驟：

所有傳感器節點均按照建立好的路由表發送子節點尋找分組IAKD；當節點i第一次收到子節點尋找分組IAKD，則節點i的微處理器計算收到的子節點尋找分組IAKD的總數，修改IAKD的sid字段為節點i地址，修改IAKD的did字段為下一跳地址；節點i的無線收發模塊發送修改后的IAKD；

當匯聚節點收到其所有子節點的尋找分組IAKD時，匯聚節點產生并廣播告知分組NKID；

NKID包括表示匯聚節點的鄰居節點的子節點總數的kid字段；

當節點i第一次收到NKID之后，將kid字段內容存儲到存儲器中，節點i的無線收發模塊廣播NKID。