發(fā)布時(shí)間：2017-11-24 19:01

  本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合中的隱私保護(hù)算法研究

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【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對(duì)象的信息。每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)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(shù)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(diǎn)的通信負(fù)擔(dān)和能量消耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期，提高數(shù)據(jù)的收集效率和準(zhǔn)確度。基本的數(shù)據(jù)融合技術(shù)一般不提供數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)機(jī)制，而隱私保護(hù)機(jī)制在健康監(jiān)護(hù)、軍事偵察、智能家居等領(lǐng)域的應(yīng)用中通常是不可或缺的。 國內(nèi)外對(duì)于數(shù)據(jù)融合隱私保護(hù)的研究工作，根據(jù)成果的實(shí)現(xiàn)策略，可大致分為三類：一類采用逐跳加密機(jī)制，該類機(jī)制能有效應(yīng)對(duì)內(nèi)部和外部攻擊，但是頻繁的加密、解密操作增加了計(jì)算代價(jià)和時(shí)間延遲。第二類采用端到端加密機(jī)制，融合節(jié)點(diǎn)直接對(duì)密文操作，節(jié)省了加解密的時(shí)間開銷，時(shí)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(hù)策略，該機(jī)制不需要密鑰分配過程和加解密運(yùn)算，通信和計(jì)算開銷最小，但是其隱私保護(hù)的能力依賴于隱私保護(hù)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。 同時(shí)，由于電池耗盡、環(huán)境等因素造成的節(jié)點(diǎn)失效在很大程度上會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的性能。失效節(jié)點(diǎn)會(huì)對(duì)相鄰節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生干擾，甚至?xí)a(chǎn)生覆蓋區(qū)域空洞，影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)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。快速準(zhǔn)確識(shí)別失效節(jié)點(diǎn)，及時(shí)對(duì)失效節(jié)點(diǎn)較多的覆蓋空洞補(bǔ)充傳感器節(jié)點(diǎn)以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)變化，在網(wǎng)絡(luò)管理和性能檢測(cè)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(zhǔn)確性等設(shè)計(jì)目標(biāo)，提出了一種帶有失效節(jié)點(diǎn)檢測(cè)能力的數(shù)據(jù)融合隱私保護(hù)算法PPND。PPND依賴數(shù)據(jù)融合樹本身的特性，采用在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部預(yù)分配隨機(jī)數(shù)擾動(dòng)原始數(shù)據(jù)的方式到達(dá)隱私保護(hù)的要求。同時(shí)，PPND能夠通過兩輪數(shù)據(jù)融合求解失效節(jié)點(diǎn)，第一輪融合計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)在已建立的樹形結(jié)構(gòu)下的孩子節(jié)點(diǎn)集合，第二輪融合根據(jù)孩子節(jié)點(diǎn)集和接收信息的源節(jié)點(diǎn)集合計(jì)算出未到達(dá)的子節(jié)點(diǎn)，，即在進(jìn)行數(shù)據(jù)融合操作的同時(shí)計(jì)算當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的失效子孫節(jié)點(diǎn)。理論分析表明了在PPND算法中惡意攻擊者試圖竊取節(jié)點(diǎn)隱私的難度。同時(shí)在TOSSIM下的仿真實(shí)驗(yàn)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(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5;TP202

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1223242