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无线传感器网络已广泛应用于军事、医疗、环境监测等多个领域。两层传感器网络作为传统无线传感器网络的延伸和发展,因其良好的可扩展性、有效的能耗和空间节省、高效的查询处理能力等特点,已被越来越多的大规模传感器网络所采用。在这种两层架构传感器网络中,存储节点作为传感节点与Sink之间的中间层,既接收并存储来自传感节点的数据,又负责处理来自Sink的查询。存储节点在两层传感器网络中担任的重要角色,使其在敌对环境中更容易受到攻击者的攻击。一个因攻击而妥协的存储节点不仅会暴露存储在其上面的敏感数据,更有可能伪造虚假的查询结果反馈给Sink,给整个网络造成了极大的安全威胁。因此,如何设计一种安全的查询协议,在保证存储节点正确执行查询的同时,又能有效保护感知数据的隐私性和查询结果的完整性已成为人们亟待解决的问题。本文针对传感器网络中典型的Top-k查询,围绕两层传感器网络的隐私保护和查询结果完整性验证的问题展开研究,主要工作如下:(1)提出了一种安全可验证的top-k查询协议SVTQ,SVTQ能够在保护感知数据隐私性和查询结果完整性的情况下使得存储节点执行正确的查询处理。为保护数据隐私,我们提出了一种新颖的质数融合技术,该技术使得存储节点能够在不知道感知数据真实值的情况下正确执行查询处理。为验证查询结果的完整性,我们进一步提出差值链的思想,从而使得每个传感节点所采集的数据构成一条隐形的数据链,Sink通过检测查询结果中差值链的完好与否来判断查询结果的完整性。理论分析和实验结果表明,SVTQ在保护数据隐私性和查询结果完整性的同时比已有工作具有更低的通信和空间开销。(2)提出了 一种隐私保护的动态top-k查询协议PPDT。为满足用户多样化的查询需求,我们首先提出了一种新的查询类型称之为动态top-k查询。动态top-k查询能够基于用户对不同感知数据的倾向和偏好,由用户设置查询权值来实现动态的top-k数据查找。同时,为了保证该种查询下的数据隐私,我们提出了一种安全查询协议PPDT。PPDT使得存储节点能够在不知道感知数据和查询权值的情况下计算出每个数据在当前查询权值下的加权得分,进而比较出top-k查询结果。理论分析和实验结果表明,PPDT能够在较低的通信和空间开销的前提下实现精确的隐私保护动态top-k查询。