安全的布魯姆過濾器和基于鍵值對的布魯姆過濾器.pdf

1、布魯姆過濾器(Bloom filter)是一種具有空間節(jié)儉、查詢高效的數(shù)據(jù)結構。在無線傳感網(wǎng)中，一種將信息加密傳輸?shù)姆绞绞牵趥鬏數(shù)拿恳粋€節(jié)點中進行消息的加密和解密，頻繁的加密和解密操作增加了傳感節(jié)點的計算開銷，讓傳感節(jié)點的壽命減少。使用布魯姆過濾器可以降低傳感節(jié)點在無線傳感網(wǎng)中傳輸加密的消耗。同時隨著IP地址數(shù)量的逐漸增多，基于IP地址的TCP的流量監(jiān)控算法已經(jīng)越來越受到關注，傳統(tǒng)的基于鍵值對的流量監(jiān)控算法也隨著IP地址的增多而變得極

2、具挑戰(zhàn)性，基于布魯姆過濾器的TCP狀態(tài)查詢算法也逐漸成為熱點。因此，本論文圍繞這兩大問題，展開了深入的研究，本文的主要工作以及創(chuàng)新點如下:
　　針對無線傳感網(wǎng)中信息的隱私保護問題，本文基于布魯姆過濾器和同態(tài)加密函數(shù)設計了一種隱私保護的布魯姆過濾器(Privacy Preservation Invertible Bloom Filter,PPIBF)，并設計該結構的插入，聚合，和展示算法。PPIBF結構的設計僅僅只在數(shù)據(jù)采集時進行加

3、密，在中間傳輸節(jié)點不需要解密操作，因此節(jié)省了中間節(jié)點的計算開銷，增加中間節(jié)點的壽命。最后通過安全性分析和實驗分析表明PPIBF能將信息得到有效的保護，并且節(jié)省中間節(jié)點的計算開銷。
　　針對TCP流量監(jiān)控問題，本文設計了狀態(tài)布魯姆過濾器(stateBF)來存儲所有TCP流的狀態(tài)。基于狀態(tài)布魯姆過濾器的結構設計了狀態(tài)布魯姆過濾器的插入，刪除，查找操作，使得該算法能夠快速的進行TCP流狀態(tài)的更新和查詢操作。最后，使用網(wǎng)絡上公開數(shù)的TCP