無線傳感器網絡隱私數據查詢技術研究.pdf

1、近年來無線傳感網絡中的安全查詢技術受到越來越多無論是學術界還是工業(yè)界的關注。無線傳感器網絡的特征，使得在其上有效而安全地執(zhí)行查詢成為一種挑戰(zhàn)。范圍查詢是無線傳感器網絡的一種重要的查詢類型，要求傳感器節(jié)點返回指定范圍內的感知數據，范圍查詢被廣泛應用于各種場景，特別是針對事件監(jiān)測的應用。但是在一些對于敏感信息的采集應用中，不僅需要監(jiān)測異常事件的發(fā)生，還需要保護采集數據的隱私性。因此本文主要研究范圍查詢中的感知數據隱私與查詢結果完整性保護。<

2、br>　　在研究并分析了現有無線傳感器網絡安全范圍查詢協議的基礎上，本文提出了一種隱私與完整性保護范圍查詢協議ZOSR，有效實現了一維和多維無線傳感器網絡范圍查詢中，感知數據隱私保護和查詢結果完整性的驗證。主要體現在以下五個方面：
　?。?）針對一維感知數據范圍查詢，ZOSR協議提出一維R-D判別方法將感知數據與查詢范圍上、下界的兩次比較過程轉換為感知數據與查詢范圍中值距離和查詢范圍半徑值之間的一次比較過程，提高了查詢效率。

3、>　?。?）ZOSR協議采用不等長區(qū)間劃分感知數據，通過比較劃分后的區(qū)間分割值和查詢范圍半徑值，存儲節(jié)點可以正確判斷感知數據是否滿足查詢范圍條件，同時減少范圍查詢判斷次數提高查詢效率。
　?。?）為了實現保護感知數據的隱私性，ZOSR協議利用利用Z-O編碼技術，將上述數值比較過程轉換為判斷Z-O編碼集合是否存在交集的問題，與現有隱私保護編碼技術相比效率更高，同時使得存儲節(jié)點在不獲得感知數據和查詢條件明文的情況下，得到正確的范圍查詢

4、結果。
　?。?）為了實現保護查詢結果的完整性，ZOSR協議計算相鄰感知數據區(qū)間的聯合哈希值，形成一條驗證碼鏈，利用該驗證碼鏈sink節(jié)點可以有效驗證查詢結果的完整性，與現有完整性驗證方法相比效率和安全性更高。
　?。?）針對多維感知數據范圍查詢，ZOSR協議提出了多維R-D判別方法，通過計算多維感知數據與多維查詢范圍區(qū)域中間值的距離，將多維數據查詢的問題轉化為一維數據查詢的問題，在實現多維感知數據隱私性保護與查詢結果完整性