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专题论文2025年第4期
doi：10.3969/j.issn.1671-1122.2025.04.003
三维分布式无线智能系统数据传输路径隐私
保护方案
胡宇涵1，杨高1，蔡红叶2，付俊松1
（1.北京邮电大学网络空间安全学院，北京100876；2.公安部第一研究所，北京100006）
摘要：随着5G/6G无线通信技术与新型智能组网技术的协同发展，三维分布式网
络架构正逐步实现空天地海全域覆盖。在该网络体系中，大量智能通信节点通过无线互
联形成自主化多跳路由系统，实现信息的动态共享。然而，由于无线信道的广播特性，
攻击者可通过窃听网络通信行为并进行关联分析，精确重构消息传输路径拓扑。这种路
径反演攻击将直接暴露源节点、目的节点及关键中继节点的位置隐私，对网络安全构成
严重威胁。针对三维分布式无线网络的路径隐私保护需求，文章提出基于空间信息混淆
的数据传输路径隐匿方案。首先，采用三维Delaunay三角剖分算法将网络空间离散化为
若干不规则四面体单元，构建节点的通信邻域集与Delaunay邻域集。其次，设计最优虚
拟中继位置选择机制，结合通信邻域与Delaunay邻域拓扑特征，开发虚拟位置引导的定
向消息传播算法。该算法通过分布式计算，将数据包精准路由至距离虚拟中继位置最近
的物理节点（即随机化中继节点），有效实现传输路径与物理拓扑的解耦。最终，由随
机化中继节点担任伪源节点完成数据交付，通过时空维度双重混淆提升路径追踪难度。
仿真实验表明，该方案通过引入动态虚拟中继机制，可使信道内有效数据包密度降低
42.7%，路径重构攻击成功率降至12.3%以下，显著增强了数据传输路径的不可关联性。
该成果为三维分布式网络提供了一种轻量级的位置隐私保护解决方案。
关键词：安全数据传输；无线网络；路径隐私保护；空间位置信息
中图分类号：TP309文献标志码：A文章编号：1671-1122（2025）04-0536-14
中文引用格式：胡宇涵，杨高，蔡红叶，等.三维分布式无线智能系统数据传输路径隐私保护方案[J].信
息网络安全，2025，25（4）：536-549.
英文引用格式：HUYuhan,YANGGao,CAIHongye,etal.PrivacyProtectionofDataTransmissionPaths
in3DDistributedWirelessIntelligentSystems[J].NetinfoSecurity,2025,25(4):536-549.
PrivacyProtectionofDataTransmissionPathsin3DDistributed
WirelessIntelligentSystems
1121
HUYuhan,YANGGao,CAIHongye,FUJunsong
(1.SchoolofCyberspaceSecurity,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing100876,China;2.First
ResearchInstituteoftheMinistryofPublicSecurityofPRC,Beijing100006,China)
Abstract:W
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