無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)查詢中隱私保護(hù)研究
本文關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)查詢中隱私保護(hù)研究
更多相關(guān)文章: 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)隱私保護(hù) 完整性保護(hù) Top-k查詢 范圍查詢
【摘要】:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用到智慧醫(yī)療、智能交通、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般是兩層傳感器網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)管理者通過數(shù)據(jù)查詢獲取被監(jiān)測對象的實(shí)時(shí)狀態(tài)。兩層傳感器網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性強(qiáng)且可以延長網(wǎng)絡(luò)的平均“壽命”,但兩層傳感器網(wǎng)絡(luò)中的主節(jié)點(diǎn)是儲存感知數(shù)據(jù)和處理查詢請求的場所,所以更容易被惡意攻擊者俘獲。如果主節(jié)點(diǎn)被俘獲,就可能會造成感知數(shù)據(jù)的泄露和查詢結(jié)果的不完整。因此,如何保護(hù)數(shù)據(jù)隱私與查詢結(jié)果完整性是數(shù)據(jù)查詢中亟待解決的問題。Top-k查詢和范圍查詢是當(dāng)前數(shù)據(jù)查詢的研究熱點(diǎn)。本論文主要對Top-k查詢和范圍查詢的數(shù)據(jù)隱私與查詢結(jié)果完整性保護(hù)進(jìn)行研究,具體的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.針對Top-k查詢的數(shù)據(jù)隱私與完整性保護(hù)問題,本文提出一種面向Top-k查詢的數(shù)據(jù)隱私與完整性保護(hù)方案。為了保護(hù)感知數(shù)據(jù)的隱私性,該方案利用排序函數(shù)對感知數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,使主節(jié)點(diǎn)在不能獲得感知數(shù)據(jù)明文的前提下,正確執(zhí)行Top-k查詢請求。為了保護(hù)Top-k查詢結(jié)果的完整性,該方案首先對感知數(shù)據(jù)排序,然后在每一個(gè)感知數(shù)據(jù)后附加其相鄰后繼數(shù)據(jù)的備份,最后對這個(gè)冗余的感知數(shù)據(jù)序列兩兩分段加密,形成數(shù)據(jù)項(xiàng)加密鏈。2.針對范圍查詢的數(shù)據(jù)隱私與完整性保護(hù)問題,本文提出一種面向范圍查詢的數(shù)據(jù)隱私與完整性保護(hù)方案。為了保護(hù)感知數(shù)據(jù)和查詢范圍條件的隱私性,該方案利用0-1編碼對感知數(shù)據(jù)集合和查詢范圍條件的上下界進(jìn)行編碼,使主節(jié)點(diǎn)在無法解密感知數(shù)據(jù)和查詢范圍條件的前提下,正確處理范圍查詢請求。為了保護(hù)范圍查詢結(jié)果的完整性,該方案利用單向散列函數(shù)對所有的感知數(shù)據(jù)集合進(jìn)行哈希運(yùn)算,然后把每個(gè)感知數(shù)據(jù)集合的散列值作為標(biāo)簽信息嵌入到該集合的前驅(qū)集合中,形成數(shù)字水印鏈?傮w而言,本論文從數(shù)據(jù)隱私保護(hù)和查詢結(jié)果完整性保護(hù)兩個(gè)方面,分別對Top-k查詢和范圍查詢進(jìn)行了研究。
【關(guān)鍵詞】:無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)隱私保護(hù) 完整性保護(hù) Top-k查詢 范圍查詢
【學(xué)位授予單位】:重慶郵電大學(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3-4
- Abstract4-11
- 第1章 緒論11-19
- 1.1 研究背景與意義11-13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.1 Top-k查詢研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.2 范圍查詢研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 論文研究內(nèi)容16-17
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排17-19
- 第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及安全數(shù)據(jù)查詢概述19-31
- 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述19-26
- 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)20-21
- 2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)21-24
- 2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用24-26
- 2.2 安全數(shù)據(jù)查詢概述26-29
- 2.2.1 數(shù)據(jù)查詢26
- 2.2.2 數(shù)據(jù)查詢的安全威脅26-27
- 2.2.3 數(shù)據(jù)查詢的安全目標(biāo)27-28
- 2.2.4 數(shù)據(jù)查詢面臨的挑戰(zhàn)和約束28-29
- 2.3 數(shù)據(jù)加密基礎(chǔ)29-30
- 2.3.1 單向散列函數(shù)29-30
- 2.3.2 加密算法30
- 2.4 本章小結(jié)30-31
- 第3章 面向Top-k查詢的數(shù)據(jù)隱私與完整性保護(hù)方案31-46
- 3.1 問題陳述31-32
- 3.2 相關(guān)定義32-33
- 3.3 OPTQ理論基礎(chǔ)33-35
- 3.3.1 數(shù)據(jù)項(xiàng)加密鏈33-34
- 3.3.2 LEACH協(xié)議34-35
- 3.4 感知數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)35-37
- 3.4.1 傳感器節(jié)點(diǎn)處理階段35-36
- 3.4.2 主節(jié)點(diǎn)處理階段36-37
- 3.5 查詢結(jié)果的完整性保護(hù)37-39
- 3.6 安全性分析與性能分析39-45
- 3.6.1 安全性分析39-40
- 3.6.2 數(shù)值分析40-41
- 3.6.3 性能分析41-45
- 3.7 本章小結(jié)45-46
- 第4章 面向范圍查詢的數(shù)據(jù)隱私與完整性保護(hù)方案46-67
- 4.1 問題陳述46-47
- 4.2 相關(guān)定義47-49
- 4.3 OPRQ理論基礎(chǔ)49-53
- 4.3.1 0-1編碼49-50
- 4.3.2 半徑距離比較方法50-52
- 4.3.3 數(shù)字水印52-53
- 4.4 感知數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)53-57
- 4.4.1 一維感知數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)54-56
- 4.4.2 多維感知數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)56-57
- 4.5 查詢結(jié)果的完整性保護(hù)57-60
- 4.5.1 一維查詢結(jié)果的完整性保護(hù)58-59
- 4.5.2 多維查詢結(jié)果的完整性保護(hù)59-60
- 4.6 安全性分析與性能分析60-65
- 4.6.1 安全性分析60-61
- 4.6.2 性能分析61-65
- 4.7 本章小結(jié)65-67
- 第5章 結(jié)束語67-69
- 5.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)67
- 5.2 后續(xù)研究工作67-69
- 參考文獻(xiàn)69-75
- 致謝75-76
- 攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果76
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:675462
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