• 제목/요약/키워드: Location Privacy in Sensor Networks

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Routing for Enhancing Source-Location Privacy in Wireless Sensor Networks of Multiple Assets

  • Tscha, Yeong-Hwan
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권6호
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    • pp.589-598
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    • 2009
  • In wireless sensor networks, a node that reports information gathered from adjacent assets should relay packets appropriately so that its location context is kept private, and thereby helping ensure the security of the assets that are being monitored. Unfortunately, existing routing methods that counter the local eavesdropping-based tracing deal with a single asset, and most of them suffer from the packet-delivery latency as they prefer to take a separate path of many hops for each packet being sent. In this paper, we propose a routing method, greedy perimeter stateless routing-based source-location privacy with crew size w (GSLP-w), that enhances location privacy of the packet-originating node (i.e., active source) in the presence of multiple assets. GSLP-w is a hybrid method, in which the next-hop node is chosen in one of four modes, namely greedy, random, perimeter, and retreat modes. Random forwarding brings the path diversity, while greedy forwarding refrains from taking an excessively long path and leads to convergence to the destination. Perimeter routing makes detours that avoid the nodes near assets so that they cannot be located by an adversary tracing up the route path. We study the performance of GSLP-w with respect to crew size w (the number of packets being sent per path) and the number of sources. GSLP-w is compared with phantom routing-single path (PR-SP), which is a notable routing method for source-location privacy and our simulation results show that improvements from the point of the ratio of safety period and delivery latency become significant as the number of source nodes increases.

On Sensor Network Routing for Cloaking Source Location Against Packet-Tracing

  • Tscha, Yeong-Hwan
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권3B호
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    • pp.213-224
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    • 2009
  • Most of existing routing methods in wireless sensor networks to counter the local eavesdropping-based packet-tracing deal with a single asset and suffer from the packet-delivery latency as they prefer to take a separate path of many hops for each packet being sent. Recently, the author proposed a routing method, GSLP-w(GPSR-based Source-Location Privacy with crew size w), that enhances location privacy of the packet-originating node(i.e., active source) in the presence of multiple assets, yet taking a path of not too long. In this paper, we present a refined routing(i.e., next-hop selection) procedure of it and empirically study privacy strength and delivery latency with varying the crew size w(i.e., the number of packets being sent per path). It turns out that GSLP-w offers the best privacy strength when the number of packets being sent per path is randomly chosen from the range [$1,h_{s-b}/4$] and that further improvements on the privacy are achieved by increasing the random walk length TTLrw or the probability prw that goes into random walk(where, $h_{s-b}$ is the number of hops of the shortest path between packet-originating node s and sink b).

센서 네트워크에서 위치 기밀 수준에 따른 더미 메시지 생성 (Generation of Dummy Messages Depending Upon the Location Privacy Level in Sensor Networks)

  • 차영환
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.861-868
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    • 2016
  • 센서 네트워크에서 광역 도청에 대응하여 기지국이나 근원지들의 위치 기밀을 유지하기 위해서는 일반적으로 더미 메시지들을 발행해야한다. 이 논문에서는 기지국과 근원지들 간에 통신 경로를 확보하는 한편, 요구되는 기밀 수준을 고려하여 일정 수의 노드들을 아무런 활동도 하지 않는 휴면 상태로 전환하도록 하여 전체 더미 메시지들의 발생을 줄이는 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 기지국과 근원지들 간의 경로 설정 성공률과 그들의 위치 기밀 수준을 검증한다.

무선 센서 네트워크에서의 통신 근원지 및 도착지 은닉(제2부) : 프로토콜 평가 (Concealing Communication Source and Destination in Wireless Sensor Networks (Part I) : Protocol Evaluation)

  • 차영환
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.379-387
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    • 2013
  • 대규모 무선 센서 네트워크에 있어서 광역도청에 대응하여 통신 근원지와 도착지의 위치기밀을 유지하기 위해서는 흔히 과다한 더미패킷들이 발생된다. 앞서의 연구에서는 데이터패킷 전송 동안에 근원지와 도착지를 포함하는 일정 범위 내의 노드들만이 빈 타임-슬롯마다 더미패킷을 발생하도록 하는 위치보안 라우팅 프로토콜 ELPR(End-node Location Privacy Routing)을 제안하였다. 이 논문에서는 고정된 보안성을 갖는 PCM(Periodic Collection Method)에 비해 ELPR은 다양한 위치보안 수준을 제공함을 보였다. 시뮬레이션을 통해 ELPR은 노드들의 수나 데이터패킷들이 많은 경우, PCM보다 발생 패킷 수에 있어서 경제성 있는 위치보안이 가능함을 확인하였다.

휴면 소오스들이 존재하는 환경의 센서 네트워크를 위한 위치 보호 강화 라우팅 (Location Privacy Enhanced Routing for Sensor Networks in the Presence of Dormant Sources)

  • 양기원;임화정;차영환
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제36권1호
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    • pp.12-23
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    • 2009
  • 전장에서 군 작전을 지원하거나 희귀 동물을 모니터링 하는 센서 네트워크에서는 전송 정보의 보안뿐만 아니라 그러한 관심 대상(asset)들의 위치를 적이나 악의적 추적으로부터 보호할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 위치가 보호되어야 할 대상에 근접한 센서 노드들 즉, 휴면(dormant) 소오스들이 존재하는 환경에서, 활동 소오스(즉, 메시지 발생 노드)의 위치 보호를 강화하는 라우팅 프로토콜 GSLP(GPSR-based Source-Location Privacy)를 제안한다. GSLP는 단순하면서도 scalable한 라우팅 기법인 GPSR(greedy perimeter stateless routing)을 확장하여, 확률적으로 임의의 이웃 노드를 메시지 전달 노드로 선정하여 경로의 다양성을 제고하면서 퍼리미터(perimeter) 라우팅을 적용하여 휴면 소오스 노드들을 우회하도록 함으로써 안전 기간(safety period)으로 정의되는 활동 소오스의 위치 보호 능력이 강화되도록 하였다. 휴면 소오스들의 수가 전체 노드의 1.0%에 이르기까지 시뮬레이션을 수행한 결과, 기존의 대표적인 소오스 위치 보호 프로토콜인 PR-SP(Phantom Routing, Single Path)의 안전 기간은 휴면 소오스 노드들이 증가에 따라 급속히 감소하나 제안된 GSLP는 휴면 소오스 노드들의 수와 거의 무관하게 높은 안전 기간을 제공하면서도 평균 전달 지연(delivery latency)은 도착지와의 최단 거리의 약 두 배 이내에 머무는 것으로 확인되었다.

Location Privacy and Authentication for Low-cost Sensor Node Devices Using Varying Identifiers

  • Hamid Abdul;HONG Choong Seon
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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    • pp.412-414
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    • 2005
  • Because a sensor node must operate on a tiny battery, the goal to eliminate energy inefficiencies leads the current researchers excavating for new techniques to advocate. As sensor networks edge closer towards wide spread deployment, security issues become a central concern. So far much research has focused on making sensor networks feasible and useful, and has not concentrated much on security issues especially computationally inexpensive techniques. In this paper we introduce a simple scheme relying on one-way hash-functions that greatly enhances location privacy by changing traceable identifiers on every read getting by with only a single, unreliable message exchange. Thereby the scheme is safe from many threats like eavesdropping, message interception, spoofing, and replay attacks.

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무선 센서 네트워크에서의 도착지 위치 기밀을 강화하는 라우팅 (On Routing for Enhancing Destination-Location Privacy in Wireless Sensor Networks)

  • 차영환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.1715-1722
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    • 2010
  • 이 논문에서는 패킷 추적 과정에서 획득한 위치 정보를 이용하여 추적 노드를 결정하는 방안을 고려한다. 한편, 추적에 대응하는 라우팅 전략으로는 위치 보호가 필요한 노드들과 근접하지 않은 노드들로 라우팅 경로를 구성하고, 가능한 경로 궤적이 지그-재그나 앞뒤로 이동하지 않도록 한다. 시뮬레이션을 통해 추적 성공률이 매우 향상됨을 확인 하였고, 제안된 라우팅 기법은 다수의 보호 대상들이 존재하는 환경에서 더 많은 패킷들을 전달하면서도, 추적자로 하여금 더 많은 거리를 이동하도록 유인함을 알 수 있었다.

무선 센서 네트워크에서의 통신 근원지 및 도착지 은닉(제1부) : 프로토콜 설계 (Concealing Communication Source and Destination in Wireless Sensor Networks(Part I) : Protocol Design)

  • 차영환
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.219-226
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    • 2013
  • 무선 센서 네트워크에 있어서 전역 도청에 대응하는 통신 근원지와 도착치의 위치기밀을 유지하기 위해서는 수많은 속임수용 더미 패킷들이 지속적으로 발행된다. 근원지나 도착지를 포함하는 특정 크기의 보호구역들을 설정한 후, 이 안의 노들들에 대해서만 데이터전송 중에 더미 패킷들을 생성하도록 제한하여 근원지와 도착지의 위치기밀성을 제공하면서도 패킷발생량을 줄이는 접근방안을 고려한다. 제안 프로토콜을 설계하고 형식화한 상세한 프로토콜 명세서를 제시한 후, 주요 특성과 정확성을 검증한다.

무선 센서 네트워크에서의 통신 경로 은닉 (Concealing Communication Paths in Wireless Sensor Networks)

  • 차영환
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권12호
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    • pp.1353-1358
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    • 2014
  • 무선 센서 네트워크에 대한 전역 도청에 대응하여 통신 경로 상의 노드들을 은닉하기 위해서는 네트워크 전반에 걸쳐 수많은 속임수용 더미 패킷들이 발행되어야한다. 이 논문에서는 모바일 싱크(기지국)와 근원지들을 포함하는 일정 크기의 원 형태 내에 존재하는 노드들로 국한되는 플러딩 기반의 데이터 전송 프로토콜을 제안하여 노드들의 위치 기밀을 유지하고 생성되는 더미 패킷들의 수를 감축하고자 한다. 플러딩 크기는 보안 수준과 통신 비용을 고려하여 결정할 수 있다. 제안 프로토콜을 설계하고 주요 특성을 검증한다.

무선 센서 네트워크에서의 소스 위치 프라이버시 (Source-Location Privacy in Wireless Sensor Networks)

  • 이송우;박영훈;손주형;강유;최진기;문호건;서승우
    • 정보보호학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.125-137
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    • 2007
  • 본 논문에서는 센서 네트워크에서의 소스 위치 프라이버시를 제공하기 위한 방법을 제안하고 그 방법이 제공하는 익명성 정도를 분석하였다. 센서 네트워크에서의 소스 위치는 실제 센서의 지리적 위치이기 때문에 소스의 위치가 노출되지 않도록 보호하는 것이 매우 중요하다. 그러나 센서 네트워크에서는 내용 보호 및 인증에 관한 연구에 비해 소스 위치 프라이버시에 관한 연구는 아직 미흡하다. 더욱이 인터넷과 Ad-Hoc 네트워크에서 소스의 익명성을 제공하기 위한 기법들이 많이 제안되었지만, 이러한 기법들은 에너지 제한적인 센서 네트워크에 적합하지 않기 때문에 센서 네트워크의 특성에 맞는 익명성 제공 기법이 요구된다. 본 논문에서는 먼저 센서 네트워크에서 나타날 수 있는 Eavesdropper의 유형을 Global Eavesdropper와 Compromising Eavesdropper으로 정의하고, 이러한 Eavesdropper의 유형에 따라 소스의 익명성을 제공할 수 있는 새로운 기법을 제안하였다. 그리고 엔트로피 기반의 모델링 방법을 이용해 제안한 기법이 제공하는 익명성 정도를 분석하였다. 그 결과, 제안하는 기법을 사용할 경우가 그렇지 않은 경우 보다 소스의 익명성 정도가 높고, 센서의 전송 거리가 소스의 익명성 정도를 높이는데 중요한 요소임을 보였다.