无线传感器网络(WSNs:Wirelesssensornetworks)具有节点成本低、能耗低、组网能力强和部署维护简单等特性,被广泛应用于资源受限、人迹罕至的复杂环境中,如战场或野生动物保护区。在此类监测应用中,数据采集的对象需要重点保护,若他们的位置被攻击者获知,将对监测目标造成严重的安全威胁,进而导致无法估计的后果。因此无线传感器网络的源节点位置隐私保护具有重要的研究意义。当前对抗被动的外部攻击者的源节点位置隐私保护方案主要通过灵活的路由协议确定幻影节点,再通过单路径算法把数据包由幻影节点传输到汇聚节点(Sink节点),使攻击者只能回溯到幻影节点而无法找到源节点。但此类方案仍存在不足:(1)在路由的过程中数据包可能会经过源节点的可视区产生失效路径;(2)幻影节点位置集中在真实源节点附近,不能较好地保护真实源节点位置隐私;(3)现有方案虽然在一定程度上提高了源节点位置隐私保护能力,但攻击者仍能通过逐跳回溯的方式捕获源节点;(4)大部分现有方案主要通过牺牲网络其他性能(如通信开销的增加、网络稳定性的下降)来换取一定的安全性能的提高,方案综合性能并不平衡。针对上述问题,本文进行了 WSN源节点位置隐私保护关键技术研究,主要工作如下:(1)提出了无线传感器网络中规避攻击者的源节点位置隐私保护路由协议。假设节点具有检测攻击者的能力,当检测到攻击者后,节点广播警告消息,使得主路径上靠近源节点的其他节点改变数据包的传输路径,以此规避攻击者,使得攻击者不能通过逐跳回溯的方式捕获源节点,保证了源节点的位置隐私。理论分析与仿真比较验证了该方案的有效性,与其他方案相比,该方案以较低的通信开销保证了源节点位置的高隐私性和高安全性。(2)提出了新的基于网格的源节点位置隐私保护方案,利用高计算能力和高能量的Sink节点确定幻影节点集,避免了传统方案中利用源节点洪泛确定幻影节点所引起的通信开销过大的缺点。该方案产生的幻影节点位置可以分布在整个网络中,具有更强的随机性和多样性,避免了传统方案中幻影节点位置集中在真实源节点附近,而不能较好地保护真实源节点位置隐私的缺陷。该方案不需要节点配备GPS等定位模块,降低了节点成本,减少了通信开销,使本文方案的应用场景具有普适性,即使在资源受限条件下仍能高效、稳定地保护源节点位置隐私。本文对所提的两种方案分别进行了理论分析和实验仿真,仿真结果进一步验证了所提方案的有效性。