本文關(guān)鍵詞：兩層無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中安全Top-k查詢處理技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 兩層無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)查詢 隱私保護(hù) 一致性驗(yàn)證

【摘要】：兩層無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對于提高網(wǎng)絡(luò)容量和擴(kuò)展能力、降低系統(tǒng)復(fù)雜程度以及延長網(wǎng)絡(luò)生命周期是必不可少的,因而具有良好的發(fā)展前景。數(shù)據(jù)查詢操作是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中最為常用的操作。在兩層無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,存儲節(jié)點(diǎn)處于至關(guān)重要的位置,是攻擊者的首選目標(biāo)。一旦存儲節(jié)點(diǎn)被俘獲,網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)隱私和查詢結(jié)果的一致性都將受到威脅。兩層無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的安全數(shù)據(jù)查詢技術(shù)已經(jīng)成為了研究熱點(diǎn)。本文以兩層無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為研究背景,針對Top-k查詢操作所面臨的數(shù)據(jù)安全威脅,從數(shù)據(jù)隱私安全性和查詢結(jié)果的一致性兩個(gè)角度,分別提出了一種基于桶劃分的隱私保護(hù)Top-k查詢處理方法BPTQ和一種高效的可驗(yàn)證Top-k查詢處理方法ETQ-RIV,并詳細(xì)描述了用于BPTQ的感知數(shù)據(jù)上傳協(xié)議和Top-k查詢處理協(xié)議,以及用于ETQ-RIV的數(shù)據(jù)綁定及采集協(xié)議和Top-k查詢處理及驗(yàn)證協(xié)議。BPTQ方法引入了桶劃分機(jī)制和加密技術(shù),確保感知數(shù)據(jù)存儲、傳輸和查詢處理過程的隱私安全性。ETQ-RIV方法基于Hash消息身份認(rèn)證編碼(HMAC)機(jī)制,通過在傳輸數(shù)據(jù)中加入信息校驗(yàn)碼,實(shí)現(xiàn)針對查詢結(jié)果的一致性驗(yàn)證。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,BPTQ方法能夠保護(hù)感知數(shù)據(jù)的隱私安全,并能夠降低感知節(jié)點(diǎn)能耗,延長整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生命周期;ETQ-RIV的協(xié)議流程簡單,易于實(shí)現(xiàn),安全性高,能夠驗(yàn)證查詢結(jié)果數(shù)據(jù)是否被惡意篡改或隱瞞,與現(xiàn)有方法相比,ETQ-RIV通信代價(jià)和查詢結(jié)果冗余度都更低。
【關(guān)鍵詞】：兩層無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)查詢 隱私保護(hù) 一致性驗(yàn)證
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 專用術(shù)語注釋表9-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題研究背景與內(nèi)容10-11
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要工作13
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)13-15
• 第二章 相關(guān)背景知識介紹15-33
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)知識概述15-25
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.1.2 感知節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與限制16-18
• 2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特征18-19
• 2.1.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)19-21
• 2.1.5 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用21-24
• 2.1.6 兩層無線傳感器網(wǎng)絡(luò)24-25
• 2.2 TWSNs中數(shù)據(jù)查詢處理技術(shù)25-28
• 2.2.1 數(shù)據(jù)查詢概述25-26
• 2.2.2 Top-k查詢定義26
• 2.2.3 TWSNs中數(shù)據(jù)查詢所面臨的安全威脅26-28
• 2.3 常用的安全數(shù)據(jù)查詢技術(shù)28-31
• 2.3.1 隱私保護(hù)安全技術(shù)29-30
• 2.3.2 一致性保護(hù)安全技術(shù)30-31
• 2.4 TWSNs中安全數(shù)據(jù)查詢方法評價(jià)指標(biāo)31-32
• 2.4.1 安全性評價(jià)指標(biāo)31-32
• 2.4.2 適用性評價(jià)指標(biāo)32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 基于桶劃分的隱私保護(hù)Top-k查詢處理33-48
• 3.1 系統(tǒng)模型33-34
• 3.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型33
• 3.1.2 威脅模型33-34
• 3.2 基于桶劃分的隱私保護(hù)Top-k查詢處理方法34-39
• 3.2.1 桶劃分機(jī)制35-36
• 3.2.2 感知數(shù)據(jù)上傳協(xié)議36-38
• 3.2.3 Top-k查詢處理協(xié)議38-39
• 3.3 性能分析39-41
• 3.3.1 隱私安全性分析39-40
• 3.3.2 通信代價(jià)分析40-41
• 3.3.3 查詢結(jié)果冗余度分析41
• 3.4 實(shí)驗(yàn)分析41-47
• 3.4.1 感知節(jié)點(diǎn)通信代價(jià)對比實(shí)驗(yàn)41-44
• 3.4.2 查詢處理通信代價(jià)對比實(shí)驗(yàn)44-46
• 3.4.3 查詢結(jié)果冗余度對比實(shí)驗(yàn)46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第四章 高效可驗(yàn)證Top-k查詢處理方法48-59
• 4.1 系統(tǒng)模型48-50
• 4.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型48-49
• 4.1.2 威脅模型49
• 4.1.3 評價(jià)指標(biāo)49-50
• 4.2 高效可驗(yàn)證Top-k查詢處理方法50-53
• 4.2.1 數(shù)據(jù)綁定及采集協(xié)議50-51
• 4.2.2 Top-k查詢處理及驗(yàn)證協(xié)議51-53
• 4.3 性能分析53-54
• 4.3.1 安全性分析53
• 4.3.2 通信代價(jià)分析53-54
• 4.3.3 查詢結(jié)果冗余度分析54
• 4.4 實(shí)驗(yàn)分析54-58
• 4.4.1 網(wǎng)內(nèi)通信代價(jià)對比實(shí)驗(yàn)55-56
• 4.4.2 查詢處理通信代價(jià)對比實(shí)驗(yàn)56-58
• 4.4.3 查詢結(jié)果冗余度對比實(shí)驗(yàn)58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 總結(jié)59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文65-66
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利66-67
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目67-68
• 致謝68

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本文編號：996820