無線傳感器網絡中安全的數據融合算法研究.pdf

1、在中間節(jié)點實施數據融合,被認為是一種十分有效的對帶寬和能量等無線傳感器網絡稀缺資源進行優(yōu)化的有效方法。然而,這種網內處理卻對感知數據的安全性造成了一定負面影響,因為傳感器節(jié)點的單個數據只有事先被融合節(jié)點獲知才能確保融合處理的順利進行。在無線傳感器網絡應用中,由于感知數據的敏感特性,使得在提供高效數據融合的同時又能確保數據的安全性顯得尤為重要。目前安全的數據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、網絡中安全的數據融合問題,本文主要從兩方面展開研究:一是針對融合數據的機密性,確保網絡中任意一個節(jié)點的感知數據不被其他節(jié)點獲取;二是針對融合數據的完整性,確保數據在傳輸或是融合過程中不被惡意篡改。
　　針對數據融合過程中數據的機密性,本文提出了一個基于數據分片的樹形網絡安全數據融合算法(M-SMART)。M-SMART算法是以數據分片思想為根基演變而來的,主要針對樹形拓撲結構的網絡,通過對感知數據進行分片來保證數據的隱私性,為了平

3、衡網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)點才能進行數據分片,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)點的混合結果。理論分析和實驗結果表明,M-SMART算法在很好地保證數據隱私的同時又能合理地控制網絡的通信開銷與計算開銷,而且還能使融合結果達到較高的精確度。
　　針對數據融合過程中融合數據的完整性,本文在 M-SMART算法的基礎上,提出了一個可同時保證端到端數據完整性和機密性的數據融合算法(iM-S