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文檔簡介
1、近年來,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs,Wireless Sensor Networks)由于其成本低廉、組網(wǎng)靈活、部署方便等特點(diǎn),在日常生活中得到越來越廣泛的應(yīng)用,其處理的數(shù)據(jù)也愈發(fā)龐大。對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)能量資源有限的WSNs而言,節(jié)點(diǎn)能量的多寡決定了網(wǎng)絡(luò)的使用壽命,而數(shù)據(jù)融合方法可以在一定程度上彌補(bǔ)傳感器節(jié)點(diǎn)電源能量有限的不足,延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。由于許多傳感器節(jié)點(diǎn)都部署在嚴(yán)峻的環(huán)境中,WSNs可能面臨包括竊聽攻擊、重放攻擊、Syb il攻
2、擊和DoS攻擊等在內(nèi)的多種攻擊,因此在設(shè)計(jì)傳感器網(wǎng)絡(luò)方案時(shí)必須要考慮到網(wǎng)絡(luò)安全問題。
WSNs中的數(shù)據(jù)融合方案的設(shè)計(jì),應(yīng)針對(duì)在不同應(yīng)用環(huán)境中的不同安全需求,在實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的同時(shí),實(shí)現(xiàn)即使在惡意節(jié)點(diǎn)存在的情況下,網(wǎng)絡(luò)依然能夠正確安全地運(yùn)行。本文總結(jié)分析了現(xiàn)有的WSNs安全數(shù)據(jù)融合方案,并進(jìn)行分類比較。由于網(wǎng)絡(luò)中存在多種多樣的惡意攻擊行為,往往一種方案無法實(shí)現(xiàn)同時(shí)抵御所有攻擊。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中存在的不同攻擊類型,本文提出了兩種不同的安全
3、數(shù)據(jù)融合方案,在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合節(jié)約能耗的同時(shí),在數(shù)據(jù)處理的過程中也考慮了數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性等基本安全特征。本文的主要工作及貢獻(xiàn)如下:
(1)分析WSNs的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)并進(jìn)行詳細(xì)描述,對(duì)WSNs在實(shí)際環(huán)境中的主要應(yīng)用進(jìn)行介紹。針對(duì)WSNs的特點(diǎn),重點(diǎn)分析了WSNs環(huán)境中可能存在的安全需求和面臨的安全問題。對(duì)數(shù)據(jù)融合技術(shù)在WSNs環(huán)境應(yīng)用中起到的重要作用進(jìn)行描述。最后對(duì)WSNs中現(xiàn)有的安全數(shù)據(jù)融合方案進(jìn)行了系統(tǒng)的分類比較,總結(jié)了各
4、個(gè)方案使用的主要技術(shù)、實(shí)現(xiàn)的安全性能及可能存在的問題。
(2)在總結(jié)分析WSNs的特點(diǎn)和安全特性的基礎(chǔ)上,考慮到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)加密方案的缺陷,針對(duì)已知明文攻擊和唯密文攻擊,提出了基于隱私同態(tài)數(shù)據(jù)融合的完整性驗(yàn)證方案,利用隱私同態(tài)加密技術(shù)的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)了更好的數(shù)據(jù)端到端機(jī)密性保護(hù)。在TAG融合樹結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,在網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)選取檢測點(diǎn)對(duì)匯聚節(jié)點(diǎn)的融合結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,以檢測匯聚節(jié)點(diǎn)是否正確地傳輸每個(gè)數(shù)據(jù)。在降低數(shù)據(jù)通信量的同時(shí),提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)木?/p>
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