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无线传感器网络由大量的微型传感器节点和基站组成,通常部署在野外无人值守的区域,用于监测熊猫等珍贵资源或散布在战场上用来获取士兵的实时信息。在目标监测型无线传感器网络中,感知监测目标的节点被称为源节点,源节点离监测目标位置最近,一旦被捕获,监测目标也将暴露在攻击者的面前,因此如何有效地保护好源节点的位置隐私成为一个亟待解决的重要问题。 源节点主要面临两种攻击模式威胁,一种是全局流量分析攻击者,另一种是局部反跳追踪攻击者。前者的设备要求高、部署较复杂、监测时间长、花费成本大、容易被防御,因此这种攻击模式并不常见,本文主要研究后者。局部反跳追踪攻击者无需破解数据包的内容,只需从基站处采用多跳反向追踪的方式就能捕获源节点的位置。根据攻击者的耐心程度,又可将局部反跳追踪攻击者分为耐心的攻击者和谨慎的攻击者。 传统的源位置隐私保护方案存在安全性和能耗不均衡的问题。为了应对耐心的攻击者,在幻影路由的基础上,提出了一种基于随机角度的增强型源位置隐私保护协议EPURA。该协议分为三个阶段:基于随机角度的幻影源节点位置选择阶段,真实源节点到幻影节点基于扇形区域的路由阶段和幻影节点到基站的无重复最少跳数路由阶段。EPURA运用划分幻影源子区域和随机角度相结合的方法来选择幻影节点,通过给节点设置可视区标记字段来避免损耗路径的产生,激发位的设置又能在很大程度上减少幻影节点到基站的重合路径。MATLAB仿真表明,与已有的幻影路由协议相比,EPURA在增加少量通信开销的基础上,能够有效地增加传感器网络的安全时间。 幻影路由并不能很好地应对谨慎的攻击者,于是提出了一种基于有向环路的分支假路径策略BFPBDL,真实的数据包先按顺时针方向在等邻居节点中传送一次,再按最短路径路由传送给近邻居节点,依次交替进行,直到传送到基站;同时通过给数据包设置两个激发字段使其在传输路径中激发产生若干个假分支路径树,加大攻击者定位到源节点的难度。BFPBDL无需在网络初始化阶段就建立静态的假路径,其分支假路径的建立过程更加灵活,并且不增加额外的能量损失,因此BFPBDL路由方案具有很大的优势。