一种基于信道干扰的保护用户行为隐私的方法技术

本发明专利技术提供了一种基于信道干扰的保护用户行为隐私的方法，该方法通过筛选周围无线信号找出攻击者的无线路由器的信道，继而利用一个安全的无线路由器通过切换信道的方式以影响攻击者的无线路由器，使攻击者接收到的数据包产生丢包现象，达到保护隐私的目的。本方案从另一个角度证明了无线信号可能泄露用户隐私，并提出了一个信道干扰的方法来保护用户的隐私行为；同时利用该方法可研究如何合理分配信道或者带宽来避免信道干扰使得通信系统具有更大的吞吐量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物联网中的隐私保护技术，具体涉及一种基于信道干扰的保护用户隐私行为的方法。
技术介绍
WiFi是物联网的重要组成部分，最近几年WiFi更是用来做室内定位、目标追踪、手势识别、按键检测、唇语识别等。但是，在利用WiFi技术的同时，却往往忽略了WiFi也可能泄露用户的隐私的安全隐患。例如，WiHear系统使残疾人仅仅通过语言指令就可以和设备进行交互，让设备做他想要做的事情，极大地方便了残疾人的生活。因为WiHear系统用当前的无线信号发射器就可以实现，所以，当WiHear系统被用在一些隐私的场所时，比如在公司会议有一个无线路由器，那么公司开会的内容很有可能被攻击者获取，进而攻击者可能会获取到公司的商业机密，对公司会造成不可估量的经济损失。WiKey系统实现了细粒度的按键检测，如果攻击者在公司高层领导办公室安装一个无线信号发射端，那么领导在电脑上输入的信息很有可能被攻击者获取。我们之前的工作，WiPass系统证明了WiFi信号会泄露用户的设备解锁密码。802.11b/g/n协议中，2.4GHz频段被划分成了14个信道，如图1所示，而在中国实际使用13个，但是并不是所有的信道都能够同时使用。这是因为在相邻的信道之间是存在部分重叠的，其实真正互不干扰的信道仅仅只有3个，信道1，信道6和信道11(如果设备支持的话，信道2，信道7和信道12；信道3，信道8和信道13也可以作为互不干扰的信道)。这些信道之间的间隔是固定的，都是5MHz。例如1信道和3信道之间的间隔为10MHz。除了信道之间的间隔是定值之外，每个信道所占的带宽也是固定的，都是22MHz。例如，图1中所表示的1、6、11信道所占的信道带宽都是22MHz，这就造成了信道之间可能会存在或多多少的重叠，也就造成了或多或少的干扰。相应的为了防止这些干扰，相关标准作出了定义，如图2所示。图中定义，如果两个信道之间的距离是11MHz，要使得信号之间干扰最低，那么信号强度值必须相对于其峰值功率低30dB，如果两个信道距离22MHz，那么是50dB。然而，重叠的4个信道中，它们的影响也是不同的，因为他们之间重叠的程度是不同的；例如，信道2与信道1有77.27％重叠，而信道3与信道1有54.55％的重叠。当两个无线信号发射端之间存在信道干扰，则会造成一方丢包，使其吞吐量下降。现有的通信系统把信道干扰认为是有害的，利用各种技术来消除干扰。现有的关于无线干扰的研究分为三类：第一类是关于干扰机理的研究，这一部分研究主要关注干扰现象产生的原因，为下面两类研究提供依据；第二类研究是关于干扰避免的研究，这部分研究致力于寻找一种有效地干扰避免方法；第三类研究是关于干扰共存的研究，在无法有效避免干扰的情况下，干扰与真正的数据通信收发方将不得不共同占用频谱资源，这部分研究致力于如何改善收发方的通信性能。
技术实现思路
针对上述现有技术中提到的周围环境中存在攻击者的无线路由器，而导致信息被窃取的问题，本专利技术的目的在于，提供一种基于信道干扰的保护用户行为隐私的方法，该方法利用信道干扰的方法来抵御WiFi攻击，以达到保护用户隐私行为的目的。为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术方案：一种基于信道干扰的保护用户行为隐私的方法，包括以下步骤：步骤一，信道检测用户利用WiFi信号分析仪来获取当前位置周围路由器发出的无线信号的接收强度，根据无线信号的接收强度得到用户与周围路由器之间的距离S；根据得到的距离S，选出与当前位置距离小于4米以内的无线路由器；根据选出的无线路由器，分析得出攻击者的无线路由器的信道；步骤二，信道切换用户在周围的路由器中选取一个可信任的安全的路由器，将安全的路由器的信道切换到可以干扰攻击者无线路由器的信道，使攻击者的无线路由器出现丢包情况，这样攻击者就无法解码路由器获取的数据包，以达到保护用户行为隐私的目的。进一步地，所述的安全的无线路由器选择切换信道的方法包括：(1)选择可用信道，可用信道是指可以影响攻击者无线路由器的信道；(2)计算安全的无线路由器切换到可用信道后，攻击者无线路由器的丢包率Packet Loss Rate： P a c k e t L o s s R a t e = R V o f R P - I V o f R P R V o f R P ]]>上式中，RV of RP代表的是当两个无线信号发射端之间不存在信道干扰时，安全的无线路由器所接收到的数据包的个数；IV of RP代表的是当两个无线信号发射端之间存在信道干扰时安全的无线路由器所接收到的数据包的个数；(3)计算安全的无线路由器切换到可用信道后，对攻击者无线路由器信道造成的干扰强度IS： I S = Σ i = 0 R P RSSI i _ n o i s e _ r e m o v a l R P ]]>上式中，RP代表的是安全的无线路由器所接收到的数据包的个数；RSSIi_noise_removal代表的是接收到的数据包去除噪声之后的RSSI值；(4)计算安全的无线路由器切换到可用信道后，攻击者无线路由器信道数据包的活跃率AR： A R = Σ i = 0 R P U i , U i = i f 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于信道干扰的保护用户行为隐私的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，信道检测用户利用WiFi信号分析仪来获取当前位置周围路由器发出的无线信号的接收强度，根据无线信号的接收强度得到用户与周围路由器之间的距离S；根据得到的距离S，选出与当前位置距离小于4米以内的无线路由器；根据选出的无线路由器，分析得出攻击者的无线路由器的信道；步骤二，信道切换用户在周围的路由器中选取一个可信任的安全的路由器，将安全的路由器的信道切换到可以干扰攻击者无线路由器的信道，使攻击者的无线路由器出现丢包情况，这样攻击者就无法解码路由器获取的数据包，以达到保护用户行为隐私的目的。

【技术特征摘要】
1.一种基于信道干扰的保护用户行为隐私的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，信道检测用户利用WiFi信号分析仪来获取当前位置周围路由器发出的无线信号的接收强度，根据无线信号的接收强度得到用户与周围路由器之间的距离S；根据得到的距离S，选出与当前位置距离小于4米以内的无线路由器；根据选出的无线路由器，分析得出攻击者的无线路由器的信道；步骤二，信道切换用户在周围的路由器中选取一个可信任的安全的路由器，将安全的路由器的信道切换到可以干扰攻击者无线路由器的信道，使攻击者的无线路由器出现丢包情况，这样攻击者就无法解码路由器获取的数据包，以达到保护用户行为隐私的目的。2.如权利要求1所述的基于信道干扰的保护用户行为隐私的方法，其特征在于，所述的安全的无线路由器选择切换信道的方法包括：(1)选择可用信道，可用信道是指可以影响攻击者无线路由器的信道；(2)计算安全的无线路由器切换到可用信道后，攻击者无线路由器的丢包率Packet Loss Rate： P a c k e t L o s s R a t e = R V o f R P - I V o f R P R V o f R P ]]>上式中，RV of RP代表的是当两个无线信号发射端之间不存在信道干扰时，安全的无线路由器所接收到的数据包的个数；IV of RP代表的是当两个无线信号发射端之间存在信道干扰时安全的无线路由器所接收到的数据包的个数；(3)计算安全的无线路由器切换到可用信道后，对攻击者无线路由器信道造成的干扰强度IS： I S = Σ i = 0 R P RSSI i _ n o i s e _ r e m o v a l R P ]]>上式中，RP代表的是安全的无线路由器所接收到的数据包的个数；RSSIi_noise_removal代表的是接收到的数据包去除噪声之后的RSSI值；(4)计算安全的无线路由器切换到可用信道后，攻击者无线路由器信道数据包的活跃率AR： A R = Σ i = 0 R P U i , U i = i f ...

【专利技术属性】
技术研发人员：房鼎益，张洁，汤战勇，李蓉，陈晓江，龚晓庆，陈峰，叶贵鑫，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61