無線傳感器網絡安全數(shù)據(jù)融合方案研究.pdf

1、無線傳感器網絡是資源受限、分布式、自組織、多跳、以數(shù)據(jù)為中心的網絡，其低成本和高靈活性的優(yōu)點使其廣泛應用于軍事偵查、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療健康、交通監(jiān)控等領域。數(shù)據(jù)融合機制被應用于無線傳感器網絡中以減少能量消耗和網絡碰撞，但同時也帶來了新的安全威脅。攻擊者不僅可以偽造、重放、篡改和丟棄普通傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)，而且可能通過直接妥協(xié)更高級別的融合節(jié)點來獲取、更改或者丟棄融合結果，導致災難性的后果。
　　論文針對現(xiàn)有研究成果的不足，分別從機密性和

2、完整性兩個方面設計改進的安全數(shù)據(jù)融合方案，采用切片重組技術和監(jiān)督信譽機制，最終達到數(shù)據(jù)融合所需的安全目標。論文中所作的具體工作主要包括以下三個方面：
　　首先，提出一種輕量級的隱私保護方案，應用私密種子和簇內切片技術實現(xiàn)隱私保護，采用隨機概率決定每個簇的最大分片數(shù)和簇內每個節(jié)點的不同分片數(shù)，降低通信和計算代價，提高融合結果精確度。相比于CPDA算法，該方案在有效保證隱私的前提下，具有較少的計算和通信代價，并且融合精確度高。

3、　　其次，在雙簇頭安全融合方案(DCSA)的基礎上，通過在節(jié)點間加入對稱密鑰，采用分布式驗證方法，使節(jié)點認證與融合同時進行，在向上融合的過程中立即證實子節(jié)點融合數(shù)據(jù)的完整性。同時，利用紅黑簇頭的監(jiān)督特性，能夠定位惡意節(jié)點，增強抗共謀攻擊能力。該方案保證與DCSA相同安全等級的前提下，能夠及早檢測并丟棄錯誤數(shù)據(jù)，提高了完整性檢測機制的效率，且具有更低的網絡能耗。
　　最后，通過理論分析論證了兩種類型的安全數(shù)據(jù)融合算法的高效性和可靠性