無線傳感器網(wǎng)絡中安全的數(shù)據(jù)融合算法研究.pdf

1、在中間節(jié)點實施數(shù)據(jù)融合,被認為是一種十分有效的對帶寬和能量等無線傳感器網(wǎng)絡稀缺資源進行優(yōu)化的有效方法。然而,這種網(wǎng)內(nèi)處理卻對感知數(shù)據(jù)的安全性造成了一定負面影響,因為傳感器節(jié)點的單個數(shù)據(jù)只有事先被融合節(jié)點獲知才能確保融合處理的順利進行。在無線傳感器網(wǎng)絡應用中,由于感知數(shù)據(jù)的敏感特性,使得在提供高效數(shù)據(jù)融合的同時又能確保數(shù)據(jù)的安全性顯得尤為重要。目前安全的數(shù)據(jù)融合算法大都存在一定的問題,要么隱私保護能力偏低,要么能量開銷過大。對于無線傳感器

2、網(wǎng)絡中安全的數(shù)據(jù)融合問題,本文主要從兩方面展開研究:一是針對融合數(shù)據(jù)的機密性,確保網(wǎng)絡中任意一個節(jié)點的感知數(shù)據(jù)不被其他節(jié)點獲取;二是針對融合數(shù)據(jù)的完整性,確保數(shù)據(jù)在傳輸或是融合過程中不被惡意篡改。
　　針對數(shù)據(jù)融合過程中數(shù)據(jù)的機密性,本文提出了一個基于數(shù)據(jù)分片的樹形網(wǎng)絡安全數(shù)據(jù)融合算法(M-SMART)。M-SMART算法是以數(shù)據(jù)分片思想為根基演變而來的,主要針對樹形拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡,通過對感知數(shù)據(jù)進行分片來保證數(shù)據(jù)的隱私性,為了平

3、衡網(wǎng)絡的通信開銷與計算開銷,M-SMART算法僅僅設定只有葉子節(jié)點才能進行數(shù)據(jù)分片,而非葉子節(jié)點只需被動地接收葉子節(jié)點的片元和子節(jié)點的混合結(jié)果。理論分析和實驗結(jié)果表明,M-SMART算法在很好地保證數(shù)據(jù)隱私的同時又能合理地控制網(wǎng)絡的通信開銷與計算開銷,而且還能使融合結(jié)果達到較高的精確度。
　　針對數(shù)據(jù)融合過程中融合數(shù)據(jù)的完整性,本文在 M-SMART算法的基礎(chǔ)上,提出了一個可同時保證端到端數(shù)據(jù)完整性和機密性的數(shù)據(jù)融合算法(iM-S