無線傳感器網(wǎng)絡(luò)隱私數(shù)據(jù)查詢技術(shù)研究.pdf

1、近年來無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的安全查詢技術(shù)受到越來越多無論是學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界的關(guān)注。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征，使得在其上有效而安全地執(zhí)行查詢成為一種挑戰(zhàn)。范圍查詢是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一種重要的查詢類型，要求傳感器節(jié)點返回指定范圍內(nèi)的感知數(shù)據(jù)，范圍查詢被廣泛應(yīng)用于各種場景，特別是針對事件監(jiān)測的應(yīng)用。但是在一些對于敏感信息的采集應(yīng)用中，不僅需要監(jiān)測異常事件的發(fā)生，還需要保護(hù)采集數(shù)據(jù)的隱私性。因此本文主要研究范圍查詢中的感知數(shù)據(jù)隱私與查詢結(jié)果完整性保護(hù)。<

2、br>　　在研究并分析了現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全范圍查詢協(xié)議的基礎(chǔ)上，本文提出了一種隱私與完整性保護(hù)范圍查詢協(xié)議ZOSR，有效實現(xiàn)了一維和多維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)范圍查詢中，感知數(shù)據(jù)隱私保護(hù)和查詢結(jié)果完整性的驗證。主要體現(xiàn)在以下五個方面：
　　（1）針對一維感知數(shù)據(jù)范圍查詢，ZOSR協(xié)議提出一維R-D判別方法將感知數(shù)據(jù)與查詢范圍上、下界的兩次比較過程轉(zhuǎn)換為感知數(shù)據(jù)與查詢范圍中值距離和查詢范圍半徑值之間的一次比較過程，提高了查詢效率。

3、>　?。?）ZOSR協(xié)議采用不等長區(qū)間劃分感知數(shù)據(jù)，通過比較劃分后的區(qū)間分割值和查詢范圍半徑值，存儲節(jié)點可以正確判斷感知數(shù)據(jù)是否滿足查詢范圍條件，同時減少范圍查詢判斷次數(shù)提高查詢效率。
　?。?）為了實現(xiàn)保護(hù)感知數(shù)據(jù)的隱私性，ZOSR協(xié)議利用利用Z-O編碼技術(shù)，將上述數(shù)值比較過程轉(zhuǎn)換為判斷Z-O編碼集合是否存在交集的問題，與現(xiàn)有隱私保護(hù)編碼技術(shù)相比效率更高，同時使得存儲節(jié)點在不獲得感知數(shù)據(jù)和查詢條件明文的情況下，得到正確的范圍查詢

4、結(jié)果。
　　（4）為了實現(xiàn)保護(hù)查詢結(jié)果的完整性，ZOSR協(xié)議計算相鄰感知數(shù)據(jù)區(qū)間的聯(lián)合哈希值，形成一條驗證碼鏈，利用該驗證碼鏈sink節(jié)點可以有效驗證查詢結(jié)果的完整性，與現(xiàn)有完整性驗證方法相比效率和安全性更高。
　?。?）針對多維感知數(shù)據(jù)范圍查詢，ZOSR協(xié)議提出了多維R-D判別方法，通過計算多維感知數(shù)據(jù)與多維查詢范圍區(qū)域中間值的距離，將多維數(shù)據(jù)查詢的問題轉(zhuǎn)化為一維數(shù)據(jù)查詢的問題，在實現(xiàn)多維感知數(shù)據(jù)隱私性保護(hù)與查詢結(jié)果完整性