本文關鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合中的隱私保護算法研究

  更多相關文章： 無線傳感器網(wǎng)絡 數(shù)據(jù)融合 隱私保護 失效節(jié)點

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡負責感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息。每一個傳感器節(jié)點通常是資源有限的，在數(shù)據(jù)聚集過程中通過數(shù)據(jù)融合技術剔除冗余信息，能有效減少數(shù)據(jù)通信量，減輕傳感器節(jié)點的通信負擔和能量消耗，延長網(wǎng)絡的生命周期，提高數(shù)據(jù)的收集效率和準確度�；镜臄�(shù)據(jù)融合技術一般不提供數(shù)據(jù)的隱私保護機制，而隱私保護機制在健康監(jiān)護、軍事偵察、智能家居等領域的應用中通常是不可或缺的。 國內(nèi)外對于數(shù)據(jù)融合隱私保護的研究工作，根據(jù)成果的實現(xiàn)策略，可大致分為三類：一類采用逐跳加密機制，該類機制能有效應對內(nèi)部和外部攻擊，但是頻繁的加密、解密操作增加了計算代價和時間延遲。第二類采用端到端加密機制，融合節(jié)點直接對密文操作，節(jié)省了加解密的時間開銷，時間延遲較小，但是同態(tài)加密所支持的融合操作有限；第三類為非加密的隱私保護策略，該機制不需要密鑰分配過程和加解密運算，通信和計算開銷最小，但是其隱私保護的能力依賴于隱私保護的技術實現(xiàn)。 同時，由于電池耗盡、環(huán)境等因素造成的節(jié)點失效在很大程度上會影響網(wǎng)絡的性能。失效節(jié)點會對相鄰節(jié)點產(chǎn)生干擾，甚至會產(chǎn)生覆蓋區(qū)域空洞，影響整個網(wǎng)絡的正常運行，降低傳感數(shù)據(jù)的健壯性、完整性以及融合結(jié)果的精確性�？焖贉蚀_識別失效節(jié)點，及時對失效節(jié)點較多的覆蓋空洞補充傳感器節(jié)點以適應網(wǎng)絡拓撲的動態(tài)變化，在網(wǎng)絡管理和性能檢測方面具有重要作用。 本文綜合考慮數(shù)據(jù)融合的隱私性、保密性、融合結(jié)果準確性等設計目標，提出了一種帶有失效節(jié)點檢測能力的數(shù)據(jù)融合隱私保護算法PPND。PPND依賴數(shù)據(jù)融合樹本身的特性，采用在節(jié)點內(nèi)部預分配隨機數(shù)擾動原始數(shù)據(jù)的方式到達隱私保護的要求。同時，PPND能夠通過兩輪數(shù)據(jù)融合求解失效節(jié)點，第一輪融合計算每個節(jié)點在已建立的樹形結(jié)構(gòu)下的孩子節(jié)點集合，第二輪融合根據(jù)孩子節(jié)點集和接收信息的源節(jié)點集合計算出未到達的子節(jié)點，，即在進行數(shù)據(jù)融合操作的同時計算當前節(jié)點的失效子孫節(jié)點。理論分析表明了在PPND算法中惡意攻擊者試圖竊取節(jié)點隱私的難度。同時在TOSSIM下的仿真實驗結(jié)果也表明，與TAG、SMART算法相比，PPND算法在數(shù)據(jù)通信量、融合精確度上的良好性能。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN929.5;TP202

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 錢志鴻;王義君;;面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡綜述[J];電子與信息學報;2013年01期

2 萬潤澤;王海軍;張興艷;;一種基于非均勻分簇的低能耗安全數(shù)據(jù)融合方法[J];傳感技術學報;2013年05期

3 楊庚;王安琪;陳正宇;許建;王海勇;;一種低耗能的數(shù)據(jù)融合隱私保護算法[J];計算機學報;2011年05期

4 范永健;陳紅;;兩層傳感器網(wǎng)絡中可驗證隱私保護Top-k查詢協(xié)議[J];計算機學報;2012年03期

5 范永健;陳紅;張曉瑩;;無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)隱私保護技術[J];計算機學報;2012年06期

6 劉信新;邵明凱;;無線傳感器網(wǎng)絡操作系統(tǒng)TinyOS研究[J];計算機與數(shù)字工程;2007年07期

7 陳正宇;楊庚;陳蕾;許建;;無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合研究綜述[J];計算機應用研究;2011年05期

8 王斌;;無線傳感器網(wǎng)絡操作系統(tǒng)TinyOS的研究[J];計算機與現(xiàn)代化;2008年01期

9 吳小娜;王漫;;無線傳感器網(wǎng)絡操作系統(tǒng)TinyOS綜述[J];計算機與現(xiàn)代化;2011年02期

10 許建;楊庚;陳正宇;王海勇;楊震;;WSN數(shù)據(jù)融合中的隱私保護技術研究[J];計算機工程;2012年15期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖俊芳;無線傳感器網(wǎng)絡的若干關鍵技術研究[D];上海交通大學;2009年

本文編號：1223242