无线传感器网络数据融合的安全性研究

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异步无线传感器网络在监测区域内监测数据,但是却不能够将监测数据实时地传送给授权节点,因而,数据需要存储于网络之中。然而,鉴于传感器节点的资源受限,需要尽可能地减少网络中存储和传输的数据量。达到这一目的最有效的方法就是运用网内数据融合技术。又无线传感器网络通常都布置在公共物理环境中,网络中存储的数据及其容易受到各种攻击,因此,需要在数据融合的过程中加入一些安全机制,以保证数据融合过程中,网络中存储的数据的安全性。   本文对无线传感器网络数据融合的安全性进行了研究。无线传感器网络中,感知节点对监测区域进行监测,并对监测数据进行对称加密,该对称加密方法满足加法同态性质。加密后的数据直接或通过转发节点发送给汇聚节点,汇聚节点运用汇聚函数(求SUM)对加密数据求和,然后对汇聚结果运用基于椭圆曲线的公钥密码算法EC-ElGamal进行加密。EC-ElGamal算法也满足加法同态性质。由于感知节点上的数据量非常有限,而汇聚节点的数据量相对来说比较大,因而,在感知节点上使用对称加密方法,而在汇聚节点上使用非对称加密方法具有很好的可行性。最后,汇聚节点将加密的汇聚数据发送给基站,基站对收到的加密汇聚结果进行求和运算,得到最终的加密了的汇聚结果.基站接着对该数据进行解密,即可得到原始的感知节点监测数据的和。本文详细分析了一个具体的运用无线传感器网络测量环境温度的例子,并在TinyOS平台上对该方案进行了实现,实验结果表明该方案具有可行性和有效性,为保证无线传感器网络数据存储的安全性提供了新的手段。
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