本文關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)中安全數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究

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【摘要】：隨著移動計算和制造能力的快速發(fā)展,移動式、嵌入式終端的運算和存儲能力越來越強。物聯(lián)網(wǎng)上的相關(guān)安全協(xié)議及算法是當(dāng)前領(lǐng)域內(nèi)的研究重點。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)感知層的主要組成部分,它的任務(wù)是依靠分散在環(huán)境中的大量節(jié)點,收集有用信息,以便人們能夠使用這些信息進行各類分析和處理。由于能量受限以及以數(shù)據(jù)為中心的特點,數(shù)據(jù)融合技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛使用。于是,數(shù)據(jù)的安全性問題便成了無線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合的一個熱點問題。本文著力于研究物聯(lián)網(wǎng)中的安全數(shù)據(jù)融合技術(shù),旨在提出適用于物聯(lián)網(wǎng)感知層的安全數(shù)據(jù)融合方案,同時基于提出方案設(shè)計了一個基本的物聯(lián)網(wǎng)感知層多節(jié)點數(shù)據(jù)融合及查詢系統(tǒng)。主要的研究內(nèi)容和成果如下：(1)分析了物聯(lián)網(wǎng)感知層的安全特性和其中傳感器節(jié)點的性能,找出物聯(lián)網(wǎng)感知層安全數(shù)據(jù)融合的基本要求,即隱私保密、節(jié)能和魯棒性。另外,通過對現(xiàn)有的國內(nèi)外安全數(shù)據(jù)融合方案的分析比較,指出適合于物聯(lián)網(wǎng)的安全數(shù)據(jù)融合方案的研究方向。(2) 基于加法同態(tài)加密算法的安全數(shù)據(jù)融合方案CMT具有計算量小,框架簡潔等諸多優(yōu)點,但卻無法克服參與者ID急劇膨脹大大增加傳輸開銷的缺點。針對這一問題,本文提出一種基于共享密鑰向量的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)融合方案,通過使用密鑰信息位代替節(jié)點ID的方式在節(jié)省傳輸開銷的前提下為數(shù)據(jù)融合提供了安全保護。同時,通過加入組合消息驗證碼的驗證,使得數(shù)據(jù)融合具有了完整性驗證功能,進一步提高了安全性。經(jīng)分析證明和性能比較,該方案在傳輸開銷上較現(xiàn)有方案有明顯改進,克服了已有方案的安全缺陷,能適用于物聯(lián)網(wǎng)感知層環(huán)境。(3)為了滿足數(shù)據(jù)融合的多樣性要求,文章研究了基于偽裝數(shù)據(jù)的非線性安全數(shù)據(jù)融合方案。基于偽裝數(shù)據(jù)的KIPDA方案在不加密的情況下通過添加偽裝數(shù)據(jù)實現(xiàn)隱私保護。針對方案不具備完整性驗證的安全問題,本文提出一種復(fù)式驗證的偽裝數(shù)據(jù)融合方案,在安全性上得到了明顯提升。(4)本文最后設(shè)計了一個基本的物聯(lián)網(wǎng)感知層多節(jié)點數(shù)據(jù)融合及查詢系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分為采集端、服務(wù)器端和用戶查詢端三個部分。其中,采集端各節(jié)點由多個ARM嵌入式節(jié)點組成,用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集和加密計算,各節(jié)點同時配備zigbee模塊進行組網(wǎng)和數(shù)據(jù)的無線傳輸。服務(wù)器端通過建立多線程web服務(wù)器的方式來響應(yīng)多終端對于數(shù)據(jù)的查詢要求。用戶查詢端從服務(wù)器端獲得密文后在本地進行解密。經(jīng)安全性和可用性分析,該系統(tǒng)適用于物聯(lián)網(wǎng)感知層安全數(shù)據(jù)融合。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP391.44;TP309

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本文編號：1290191