無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)融合方案研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是資源受限、分布式、自組織、多跳、以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)，其低成本和高靈活性的優(yōu)點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于軍事偵查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療健康、交通監(jiān)控等領(lǐng)域。數(shù)據(jù)融合機(jī)制被應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中以減少能量消耗和網(wǎng)絡(luò)碰撞，但同時(shí)也帶來了新的安全威脅。攻擊者不僅可以偽造、重放、篡改和丟棄普通傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，而且可能通過直接妥協(xié)更高級(jí)別的融合節(jié)點(diǎn)來獲取、更改或者丟棄融合結(jié)果，導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。
　　論文針對(duì)現(xiàn)有研究成果的不足，分別從機(jī)密性和

2、完整性兩個(gè)方面設(shè)計(jì)改進(jìn)的安全數(shù)據(jù)融合方案，采用切片重組技術(shù)和監(jiān)督信譽(yù)機(jī)制，最終達(dá)到數(shù)據(jù)融合所需的安全目標(biāo)。論文中所作的具體工作主要包括以下三個(gè)方面：
　　首先，提出一種輕量級(jí)的隱私保護(hù)方案，應(yīng)用私密種子和簇內(nèi)切片技術(shù)實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)，采用隨機(jī)概率決定每個(gè)簇的最大分片數(shù)和簇內(nèi)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的不同分片數(shù)，降低通信和計(jì)算代價(jià)，提高融合結(jié)果精確度。相比于CPDA算法，該方案在有效保證隱私的前提下，具有較少的計(jì)算和通信代價(jià)，并且融合精確度高。

3、　　其次，在雙簇頭安全融合方案(DCSA)的基礎(chǔ)上，通過在節(jié)點(diǎn)間加入對(duì)稱密鑰，采用分布式驗(yàn)證方法，使節(jié)點(diǎn)認(rèn)證與融合同時(shí)進(jìn)行，在向上融合的過程中立即證實(shí)子節(jié)點(diǎn)融合數(shù)據(jù)的完整性。同時(shí)，利用紅黑簇頭的監(jiān)督特性，能夠定位惡意節(jié)點(diǎn)，增強(qiáng)抗共謀攻擊能力。該方案保證與DCSA相同安全等級(jí)的前提下，能夠及早檢測(cè)并丟棄錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，提高了完整性檢測(cè)機(jī)制的效率，且具有更低的網(wǎng)絡(luò)能耗。
　　最后，通過理論分析論證了兩種類型的安全數(shù)據(jù)融合算法的高效性和可靠性