CN105208553B - Ccmanet请求节点检索隐私的保护方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种CCMANET请求节点检索隐私的保护方法及系统，所述方法包括：将CCMANET请求节点作为当前节点；当前节点向当前节点的相邻节点发送兴趣包，兴趣包包括请求内容；若当前节点的相邻节点中不具有与请求内容对应的数据包，则将该相邻节点作为当前节点，执行当前节点向当前节点的相邻节点发送兴趣包的步骤；若当前节点的相邻节点中具有与请求内容对应的数据包，则将获取的数据包按照兴趣包发送路径的相反路径传输至CCMANET请求节点；在将获取的数据包按照兴趣包发送路径的相反路径传输至CCMANET请求节点时，与CCMANET请求节点的间隔小于预设保护间隔的节点不缓存数据包。上述方法具有较高的实用性。

Description

CCMANET请求节点检索隐私的保护方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种CCMANET请求节点检索隐私的保护方法及系统。

背景技术

内容中心移动自组织网络(Content Centric MANET，简称CCMANET)是将内容中心网络(Content Centric Network，简称CCN)中以内容为中心的思想应用到移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network，简称MANET)中而形成的新型网络架构。在CCMANET中，请求节点需要某一内容数据时会向周围邻居节点广播兴趣包(Interest Packet)，当一个邻居节点收到该兴趣包时，首先检查本地缓存是否有请求的数据，如果缓存有该数据，则直接返回给请求节点；否则，用户请求会转发给下一个节点直至到达一个缓存有请求内容的节点或者源服务节点(统称为服务节点)。服务节点会沿兴趣包路径回传内容数据包(Data Packet)至请求节点，路径上的任何节点都可以根据预设原则，决定是否需要缓存该内容的副本，以满足其他节点对该内容的后续请求。

在CCMANET中，内容数据包的泛在缓存在提升内容分发性能的同时，却增大了用户隐私的攻击平面和探测范围，给用户的信息检索隐私安全带来严重威胁。由于CCMANET中的内容命名语义与数据本身紧密相关，节点缓存内容数据包副本会泄露大量的用户通信痕迹和请求行为信息。攻击者通过探测访问内容的响应时间，既可以判定一个给定的内容是否被缓存在一个节点，进而判断其邻居节点是否访问过该内容。

现有技术中的CCMANET隐私保护方法多以牺牲内容分发效率来换取用户隐私保护的提高，或者执行隐私保护策略需要网络增加额外的功能或报文处理，引入大量的计算和代价开销，并且大部分隐私保护策略是针对固网提出的，不能直接用于移动网络中。因此，现有的CCMANET隐私保护技术的实用性较低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种CCMANET请求节点检索隐私的保护方法及系统，可有效保护CCMANET请求节点的检索隐私，具有较高的实用性。

第一方面，本发明提供一种CCMANET请求节点检索隐私的保护方法，包括：

将CCMANET请求节点作为当前节点；

所述当前节点向所述当前节点的相邻节点发送兴趣包，所述兴趣包包括请求内容；

若所述当前节点的相邻节点中不具有与所述请求内容对应的数据包，则将该相邻节点作为当前节点，并执行所述当前节点向所述当前节点的相邻节点发送兴趣包的步骤；

若所述当前节点的相邻节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则获取该相邻节点中的所述数据包，并将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点；

在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔小于预设保护间隔的节点不缓存所述数据包。

可选地，在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔大于或等于所述预设保护间隔的节点缓存所述数据包。

可选地，所述预设保护间隔的计算公式为：

其中，K为所述预设保护间隔，I为所述CCMANET请求节点的重要等级，P为所述请求内容单位时间内在网络中出现的次数，S为CCMANET节点个数，a为比例系数。

可选地，在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，所述相反路径上的节点根据存储在该节点的缓存标识来确定是否缓存所述数据包。

可选地，所述在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，所述相反路径上的节点根据存储在该节点的缓存标识来确定是否缓存所述数据包，具体包括：

在所述CCMANET请求节点发送的兴趣包中携带用于确定是否缓存数据包的预设的标识值，且每转发一次所述兴趣包时将所述标识值相应的减1，并将该减1后的标识值作为缓存标识存储到该接收兴趣包的节点，在缓存标识为零的节点之后转发的节点将其缓存标识均存储为零；

所述在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，若所述相反路径上的节点的缓存标识大于零，则该节点不缓存所述数据包；若所述相反路径上的节点的缓存标识为零，则该节点缓存所述数据包。

第二方面，本发明提供一种CCMANET请求节点检索隐私的保护系统，包括：

节点设置单元，用于将CCMANET请求节点作为当前节点；

第一转发单元，用于所述当前节点向所述当前节点的相邻节点发送兴趣包，所述兴趣包包括请求内容；

第二转发单元，用于若所述当前节点的相邻节点中不具有与所述请求内容对应的数据包，则将该相邻节点作为当前节点，并执行所述当前节点向所述当前节点的相邻节点发送兴趣包的步骤；

内容回传单元，用于若所述当前节点的相邻节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则获取该相邻节点中的所述数据包，并将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点；

内容缓存单元，用于在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔小于预设保护间隔的节点不缓存所述数据包。

可选地，所述内容缓存单元，还用于在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔大于或等于所述预设保护间隔的节点缓存所述数据包。

可选地，所述预设保护间隔的计算公式为：

其中，K为所述预设保护间隔，I为所述CCMANET请求节点的重要等级，P为所述请求内容单位时间内在网络中出现的次数，S为CCMANET节点个数，a为比例系数。

可选地，所述内容缓存单元，用于在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，所述相反路径上的节点根据存储在该节点的缓存标识确定是否缓存所述数据包。

可选地，所述内容缓存单元具体用于

在所述CCMANET请求节点发送的兴趣包中携带用于确定是否缓存数据包的预设的标识值，且每转发一次所述兴趣包时将所述标识值相应的减1，并将该减1后的标识值作为缓存标识存储到该接收兴趣包的节点，在缓存标识为零的节点之后转发的节点将其缓存标识均存储为零；

所述在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，若所述相反路径上的节点的缓存标识大于零，则该节点不缓存所述数据包；若所述相反路径上的节点的缓存标识为零，则该节点缓存所述数据包。

由上述技术方案可知，本发明的CCMANET请求节点检索隐私的保护方法及系统，通过将兴趣包向相邻节点转发，直到节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点；在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔小于预设保护间隔的节点不缓存所述数据包。由此，可有效保护CCMANET请求节点的检索隐私，具有较高的实用性。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种CCMANET请求节点检索隐私的保护方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一种CCMANET请求节点检索隐私的保护方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种CCMANET请求节点检索隐私的保护系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明一实施例提供的CCMANET请求节点检索隐私的保护方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的CCMANET请求节点检索隐私的保护方法如下所述。

101、将CCMANET请求节点作为当前节点。

102、所述当前节点向所述当前节点的相邻节点发送兴趣包。

应该说明的是，所述兴趣包包括请求内容。该请求内容为CCMANET请求节点的请求内容。

103、判断所述当前节点的相邻节点是否具有与所述请求内容对应的数据包，若所述当前节点的相邻节点中不具有与所述请求内容对应的数据包，则将该相邻节点作为当前节点，并执行102步骤；若所述当前节点的相邻节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则执行步骤104。

可以理解的是，在当前节点不包括请求内容对应的数据包时，当前节点将继续向其相邻节点转发兴趣包，直到将该兴趣包转发至具有请求内容对应的数据包的节点为止。举例来说，上述的具有请求内容对应的数据包的节点可为请求内容的服务节点，也可为待定兴趣表中包含与该请求内容名称相关条目的中间节点。

104、若所述当前节点的相邻节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则获取该相邻节点中的所述数据包，并将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点。

举例来说，在上述的兴趣包被转发到具有所述请求内容对应的数据包的服务节点时，服务节点则将请求内容对应的数据包按照兴趣包之前的发送路径的相反方向的路径将请求内容对应的数据包回传到上述的请求节点。

105、在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔小于预设保护间隔的节点不缓存所述数据包。

在实际应用中，上述方法还包括图中未求出的步骤106。

106、在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔大于或等于所述预设保护间隔的节点缓存所述数据包。

可理解的是，为了合理地设置保护间隔，一方面要减少在有隐私保护需求的请求节点的附近节点缓存数据，以降低攻击者通过探测访问获取请求者检索隐私的风险；另一方面要根据内容流行度在网络中合理缓存内容的副本数，以提高整个网络的内容分发性能。

举例来说，可根据如下计算公式来确定上述的预设的保护间隔：

其中，I为所述CCMANET请求节点的重要等级，P为所述请求内容单位时间内在网络中出现的次数，S为CCMANET节点个数，a为比例系数。

应该说明的是，上述的CCMANET请求节点的重要等级可为请求节点在网络中的重要性或节点用户的重要性。其中，节点在网络中的重要性可以由节点介数、节点度等确定；节点用户的重要性可由用户安全等级确定。除此之外，还有许多方法来评估节点重要性和用户重要性，本发明不对其进行限定。

本实施例的CCMANET请求节点检索隐私的保护方法，通过将兴趣包向相邻节点转发，直到节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点；在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔小于预设保护间隔的节点不缓存所述数据包。由此，可有效保护CCMANET请求节点的检索隐私，具有较高的实用性。

图2示出了本发明一实施例提供的CCMANET请求节点检索隐私的保护方法的流程示意图，如图2所示，本实施例的CCMANET请求节点检索隐私的保护方法如下所述。

201、将CCMANET请求节点作为当前节点。

202、所述当前节点向所述当前节点的相邻节点发送兴趣包。

在具体应用中，可在上述的兴趣包中携带用于判断是否缓存数据包的预设的标识值。例如，在当前节点的兴趣包中携带标识值K，K为一自然数，上述的当前节点向当前的相邻节点发送兴趣包时携带标识值K一起发送，且在兴趣包到达上述的相邻节点时，将标识值K减1，存储到该相邻节点处。

203、判断所述当前节点的相邻节点是否具有与所述请求内容对应的数据包，若所述当前节点的相邻节点中不具有与所述请求内容对应的数据包，则将该相邻节点作为当前节点，并执行步骤202；若所述当前节点的相邻节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则执行步骤204。

204、若所述当前节点的相邻节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则获取该相邻节点中的所述数据包，并将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点。

205、在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，所述相反路径上的节点根据存储在该节点的用于判断是否缓存数据包的标识缓存所述数据包。

具体地，上述的步骤205可包括图中未示出的子步骤2051和步骤2052。

2051、在所述CCMANET请求节点发送的兴趣包中携带用于判断是否缓存数据包的预设的标识值，且每转发一次所述兴趣包时将所述标识值相应的减1，并将该减1后的标识值存储到该标识值对应的节点，在标识值为零对应的节点之后转发的节点处存储的标识值均为零。

举例来说，在CCMANET请求节点向其相邻节点发送的兴趣包时，将上述的用于判断是否缓存数据包的标识值设置为K＝5，并随着兴趣包一起发送到请求节点的相邻节点；当兴趣包被转发至相邻节点时，此时携带的标识值将在原始值K＝5的基础上减1，即在相邻节点处K＝4；相邻节点继续转发兴趣包，兴趣包被转发到下一节点时标识值K＝3；直到兴趣包被转发到某一节点时，标识值K＝0，则在之后的转发过程中将标识值均设置为K＝0。

2052、所述在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，若所述相反路径上的节点的标识值大于零，则该节点不缓存所述数据包；若所述相反路径上的节点的标识值为零，则该节点缓存所述数据包。

举例来说，根据前述的标识值K，在将数据包按照上述的兴趣包发送路径的相反路径传输至CCMANET请求节点时，在K＝0对应的节点处缓存数据包，而在K＝1,2,3,4,5对应的节点处不缓存数据包。

在一种可实施的方式中，若标识值K足够大，使得在兴趣包被转发到服务节点时的标识值K大于0，那么，在将请求内容传输到请求节点的过程中的任一节点都不缓存数据包，以达到保护CCMANET请求节点检索隐私的目的。

本实施例的CCMANET请求节点检索隐私的保护方法，通过将兴趣包向相邻节点转发，直到节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点；在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔小于预设保护间隔的节点不缓存所述数据包。由此，可有效保护CCMANET请求节点的检索隐私，具有较高的实用性。

图3示出了本发明一实施例提供的CCMANET请求节点检索隐私的保护系统，如图3所述，本实施例的CCMANET请求节点检索隐私的保护系统，包括：当前节点设置单元31、第一转发单元32、第二转发单元33、内容回传单元34和内容缓存单元35。

其中，所述当前节点设置单元31，用于将CCMANET请求节点作为当前节点；

第一转发单元32，用于所述当前节点向所述当前节点的相邻节点发送兴趣包，所述兴趣包包括请求内容；

第二转发单元33，用于若所述当前节点的相邻节点中不具有与所述请求内容对应的数据包，则将该相邻节点作为当前节点，并执行所述当前节点向所述当前节点的相邻节点发送兴趣包的步骤；

内容回传单元34，用于若所述当前节点的相邻节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则获取该相邻节点中的所述数据包，并将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点；

内容缓存单元35，用于在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔小于预设保护间隔的节点不缓存所述数据包。

可选地，所述内容缓存单元35，还用于

在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔大于或等于所述预设保护间隔的节点缓存所述数据包。

可选地，所述预设保护间隔的计算公式为：

其中，K为所述预设保护间隔，I为所述CCMANET请求节点的重要等级，P为所述请求内容单位时间内在网络中出现的次数，S为CCMANET节点个数，a为比例系数。

可选地，所述内容缓存单元35，用于在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，所述相反路径上的节点根据存储在该节点的缓存标识确定是否缓存所述数据包。

可选地，所述内容缓存单元35，具体用于

在所述CCMANET请求节点发送的兴趣包中携带用于确定是否缓存数据包的预设的标识值，且每转发一次所述兴趣包时将所述标识值相应的减1，并将该减1后的标识值作为缓存标识存储到该接收兴趣包的节点，在缓存标识为零的节点之后转发的节点将其缓存标识均存储为零；

所述在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，若所述相反路径上的节点的缓存标识大于零，则该节点不缓存所述数据包；若所述相反路径上的节点的缓存标识为零，则该节点缓存所述数据包。

本实施例的CCMANET请求节点检索隐私的保护系统，可以用于执行上述图1或图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本实施例的CCMANET请求节点检索隐私的保护系统，通过将兴趣包向相邻节点转发，直到节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点；在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔小于预设保护间隔的节点不缓存所述数据包。由此，可有效保护CCMANET请求节点的检索隐私，具有较高的实用性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种CCMANET请求节点检索隐私的保护方法，其特征在于，所述方法包括：

将CCMANET请求节点作为当前节点；

所述当前节点向所述当前节点的相邻节点发送兴趣包，所述兴趣包包括请求内容；

若所述当前节点的相邻节点中不具有与所述请求内容对应的数据包，则将该相邻节点作为当前节点，并执行所述当前节点向所述当前节点的相邻节点发送兴趣包的步骤；

若所述当前节点的相邻节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则获取该相邻节点中的所述数据包，并将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点；

在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔小于预设保护间隔的节点不缓存所述数据包；

所述预设保护间隔的计算公式为：

其中，K为所述预设保护间隔，I为所述CCMANET请求节点的重要等级，P为所述请求内容单位时间内在网络中出现的次数，S为CCMANET节点个数，a为比例系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔大于或等于所述预设保护间隔的节点缓存所述数据包。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，所述相反路径上的节点根据存储在该节点的缓存标识来确定是否缓存所述数据包。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，所述相反路径上的节点根据存储在该节点的缓存标识来确定是否缓存所述数据包，具体包括：

在所述CCMANET请求节点发送的兴趣包中携带用于确定是否缓存数据包的预设的标识值，且每转发一次所述兴趣包时将所述标识值相应的减1，并将该减1后的标识值作为缓存标识存储到接收兴趣包的节点，在缓存标识为零的节点之后转发的节点将其缓存标识均存储为零；

所述在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，若所述相反路径上的节点的缓存标识大于零，则该节点不缓存所述数据包；若所述相反路径上的节点的缓存标识为零，则该节点缓存所述数据包。

5.一种CCMANET请求节点检索隐私的保护系统，其特征在于，所述系统包括：

节点设置单元，用于将CCMANET请求节点作为当前节点；

第一转发单元，用于所述当前节点向所述当前节点的相邻节点发送兴趣包，所述兴趣包包括请求内容；

第二转发单元，用于若所述当前节点的相邻节点中不具有与所述请求内容对应的数据包，则将该相邻节点作为当前节点，并执行所述当前节点向所述当前节点的相邻节点发送兴趣包的步骤；

内容回传单元，用于若所述当前节点的相邻节点中具有与所述请求内容对应的数据包，则获取该相邻节点中的所述数据包，并将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点；

内容缓存单元，用于在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔小于预设保护间隔的节点不缓存所述数据包；

所述预设保护间隔的计算公式为：

其中，K为所述预设保护间隔，I为所述CCMANET请求节点的重要等级，P为所述请求内容单位时间内在网络中出现的次数，S为CCMANET节点个数，a为比例系数。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述内容缓存单元，还用于在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，与所述CCMANET请求节点的间隔大于或等于所述预设保护间隔的节点缓存所述数据包。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述内容缓存单元，用于在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，所述相反路径上的节点根据存储在该节点的缓存标识确定是否缓存所述数据包。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述内容缓存单元具体用于

在所述CCMANET请求节点发送的兴趣包中携带用于确定是否缓存数据包的预设的标识值，且每转发一次所述兴趣包时将所述标识值相应的减1，并将该减1后的标识值作为缓存标识存储到接收兴趣包的节点，在缓存标识为零的节点之后转发的节点将其缓存标识均存储为零；

所述在将获取的数据包按照所述兴趣包发送路径的相反路径传输至所述CCMANET请求节点时，若所述相反路径上的节点的缓存标识大于零，则该节点不缓存所述数据包；若所述相反路径上的节点的缓存标识为零，则该节点缓存所述数据包。