無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于同態(tài)加密的融合方案.pdf

1、近年來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSNs,Wireless Sensor Networks）由于其成本低廉、組網(wǎng)靈活、部署方便等特點，在日常生活中得到越來越廣泛的應(yīng)用，其處理的數(shù)據(jù)也愈發(fā)龐大。對于傳感器節(jié)點能量資源有限的WSNs而言，節(jié)點能量的多寡決定了網(wǎng)絡(luò)的使用壽命，而數(shù)據(jù)融合方法可以在一定程度上彌補傳感器節(jié)點電源能量有限的不足，延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。由于許多傳感器節(jié)點都部署在嚴峻的環(huán)境中，WSNs可能面臨包括竊聽攻擊、重放攻擊、Syb il攻

2、擊和DoS攻擊等在內(nèi)的多種攻擊，因此在設(shè)計傳感器網(wǎng)絡(luò)方案時必須要考慮到網(wǎng)絡(luò)安全問題。
　　WSNs中的數(shù)據(jù)融合方案的設(shè)計，應(yīng)針對在不同應(yīng)用環(huán)境中的不同安全需求，在實現(xiàn)高效節(jié)能的同時，實現(xiàn)即使在惡意節(jié)點存在的情況下，網(wǎng)絡(luò)依然能夠正確安全地運行。本文總結(jié)分析了現(xiàn)有的WSNs安全數(shù)據(jù)融合方案，并進行分類比較。由于網(wǎng)絡(luò)中存在多種多樣的惡意攻擊行為，往往一種方案無法實現(xiàn)同時抵御所有攻擊。針對網(wǎng)絡(luò)中存在的不同攻擊類型，本文提出了兩種不同的安全

3、數(shù)據(jù)融合方案，在實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合節(jié)約能耗的同時，在數(shù)據(jù)處理的過程中也考慮了數(shù)據(jù)的機密性、完整性等基本安全特征。本文的主要工作及貢獻如下：
　?。?）分析WSNs的結(jié)構(gòu)及其特點并進行詳細描述，對WSNs在實際環(huán)境中的主要應(yīng)用進行介紹。針對WSNs的特點，重點分析了WSNs環(huán)境中可能存在的安全需求和面臨的安全問題。對數(shù)據(jù)融合技術(shù)在WSNs環(huán)境應(yīng)用中起到的重要作用進行描述。最后對WSNs中現(xiàn)有的安全數(shù)據(jù)融合方案進行了系統(tǒng)的分類比較，總結(jié)了各

4、個方案使用的主要技術(shù)、實現(xiàn)的安全性能及可能存在的問題。
　　（2）在總結(jié)分析WSNs的特點和安全特性的基礎(chǔ)上，考慮到點對點加密方案的缺陷，針對已知明文攻擊和唯密文攻擊，提出了基于隱私同態(tài)數(shù)據(jù)融合的完整性驗證方案，利用隱私同態(tài)加密技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)了更好的數(shù)據(jù)端到端機密性保護。在TAG融合樹結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在網(wǎng)絡(luò)中隨機選取檢測點對匯聚節(jié)點的融合結(jié)果進行驗證，以檢測匯聚節(jié)點是否正確地傳輸每個數(shù)據(jù)。在降低數(shù)據(jù)通信量的同時，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)木?/p>