【摘要】：無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)是一代新型的傳感器網(wǎng)絡(luò),由若干廉價(jià)節(jié)點(diǎn)組成,負(fù)責(zé)采集和處理數(shù)據(jù)。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)可以大量感知信息(如地震數(shù)據(jù)、聲音數(shù)據(jù)、溫度、濕度等)進(jìn)行分布式處理,提高感知數(shù)據(jù)的精確性。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)深入我們生活的每個(gè)環(huán)節(jié)、滲透社會(huì)的每個(gè)角落,有利于幫助人類提高認(rèn)識(shí)物理世界的深度、廣度、精確性、及時(shí)性,加強(qiáng)和密切人類與物理世界的聯(lián)系,大力提高人類對(duì)物理環(huán)境的遠(yuǎn)端監(jiān)視和控制能力,所以無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)有著非常廣闊的應(yīng)用前景。隨著無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,它的安全問(wèn)題受到了廣泛的關(guān)注,本文對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)聚合隱私保護(hù)方案進(jìn)行了研究。根據(jù)目前關(guān)于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的研究,數(shù)據(jù)聚合隱私保護(hù)的方案主要有基于數(shù)據(jù)擾動(dòng)的隱私保護(hù)、基于安全多方計(jì)算的隱私保護(hù)、基于同態(tài)加密的隱私保護(hù)、基于多項(xiàng)式回歸的隱私保護(hù)。本文重點(diǎn)基于多項(xiàng)式回歸的隱私保護(hù)和基于同態(tài)加密的隱私保護(hù)方法提出新方案。本文的主要貢獻(xiàn)有:第一,本文提出PRDA+協(xié)議。首先,節(jié)點(diǎn)將n個(gè)傳感數(shù)據(jù)通過(guò)最小二乘法擬合成多項(xiàng)式函數(shù),并將多項(xiàng)式函數(shù)的系數(shù)代替原始節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)上傳至聚合器端,大大降低了通信量。其次,我們的方案中,節(jié)點(diǎn)與基站會(huì)預(yù)先部署私密密鑰,隨機(jī)數(shù)生成器通過(guò)私密密鑰為種子生成隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密,較好地保護(hù)了數(shù)據(jù)的隱私性。最后,我們通過(guò)二元數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性將解密后的聚合數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的完整性保護(hù)。第二,我們提出了可進(jìn)行驗(yàn)證的加權(quán)平均聚合方案(VAAS),針對(duì)用戶信息重要程度各不相同,我們利用權(quán)重的概念,為每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)置相對(duì)應(yīng)的權(quán)重。信息傳輸過(guò)程中,如果單純采用加密來(lái)保證數(shù)據(jù)的隱私性,實(shí)際上還存在缺陷,假如發(fā)送方在發(fā)送某個(gè)信息后突然反悔,聲明這個(gè)信息不是其發(fā)送的,進(jìn)行抵賴,雖然數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中是保密的,但無(wú)法證明這個(gè)信息的發(fā)送方身份,這樣不利于通信的管理。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,我們采用的是ElGamal數(shù)字簽名對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行身份驗(yàn)證。在聚合器進(jìn)行聚合運(yùn)算之前,需要先對(duì)節(jié)點(diǎn)的數(shù)字簽名進(jìn)行驗(yàn)證。簽名驗(yàn)證算法使方案具有抵抗數(shù)據(jù)篡改和數(shù)據(jù)抵賴、追查錯(cuò)誤數(shù)據(jù)來(lái)源的能力。
[Abstract]:Wireless sensor network (WSN) is a new generation sensor network, which is composed of several cheap nodes and is responsible for collecting and processing data. Wireless sensor networks (WSNs) can process a large number of sensing information (such as seismic data, sound data, temperature, humidity, etc.) to improve the accuracy of sensing data. Wireless sensor networks penetrate every link of our life and penetrate into every corner of society. It is helpful to help human beings improve their understanding of the physical world in depth, breadth, accuracy, timeliness, and strengthen and close the connection between human beings and the physical world. Wireless sensor networks (WSNs) have a wide range of applications due to the improvement of the remote monitoring and control ability of human beings to the physical environment. With the rapid development of wireless sensor networks, its security issues have received extensive attention. In this paper, the privacy protection scheme of data aggregation in wireless sensor networks is studied. According to the current research on wireless sensor networks, data aggregation privacy protection schemes mainly include privacy protection based on data disturbance, privacy protection based on secure multi-party computing, privacy protection based on homomorphic encryption, Privacy protection based on polynomial regression. This paper focuses on privacy protection based on polynomial regression and privacy protection based on homomorphic encryption. The main contributions of this paper are as follows: first, the PRDA protocol is proposed in this paper. Firstly, n sensor data are fitted into polynomial function by least square method, and the coefficients of polynomial function are uploaded to the aggregator terminal instead of the original node data, which greatly reduces the traffic. Secondly, in our scheme, nodes and base stations will pre-deploy private key, and random number generator can generate random number to encrypt by seed of private key, which can protect the privacy of data better. Finally, through the correlation between binary data, we compare the decrypted aggregate data and realize the integrity protection of the data. Second, we propose a verifiable weighted average aggregation scheme, (VAAS), which is different in the importance of user information. We use the concept of weights to set the corresponding weights for each sensor node. In the process of information transmission, if only encryption is used to ensure the privacy of the data, in fact there is still a defect. If the sender suddenly reverses after sending a certain information and declares that the information is not sent by it, it is repudiated. Although the data transmission process is confidential, but the identity of the sender of this information can not be proved, which is not conducive to the management of communications. In order to solve this problem, we use ElGamal digital signature to authenticate the sensor node. Before aggregating the aggregator, the digital signature of the node needs to be verified. Signature verification algorithm has the ability to resist data tampering and data repudiation, and to trace the wrong data sources.
【學(xué)位授予單位】：浙江工商大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉恩朋;;機(jī)載無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J];測(cè)控技術(shù);2012年09期

2 楊凌;朱明虎;;以數(shù)據(jù)為中心的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)分析[J];信息通信;2013年10期

3 楊軍,苑立波;白光干涉雙環(huán)傳感網(wǎng)絡(luò)理論與實(shí)驗(yàn)研究[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2005年06期

4 熊黎;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中高能效的信息傳播協(xié)議研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(信息與管理工程版);2005年05期

5 牟連佳,牟連泳;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)及其在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用研究[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2005年01期

6 魏雪云;廖惜春;;智能無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2007年04期

7 屠燕春;郭愛(ài)煌;;基于協(xié)同分集的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)路由與信道分析[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2007年21期

8 王雪;馬俊杰;王晟;;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中覆蓋能效動(dòng)態(tài)控制優(yōu)化策略[J];控制理論與應(yīng)用;2007年06期

9 夏德海;;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用前景[J];石油化工自動(dòng)化;2008年04期

10 李艷波;于德海;楊俊成;;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)分析與運(yùn)用研究[J];計(jì)算機(jī)與信息技術(shù);2008年11期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 鄒成武;黃偉;;基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[A];全國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)高層論壇暨第十屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

2 石榮;高培德;鄭春雷;封松林;;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究進(jìn)展[A];第二屆長(zhǎng)三角地區(qū)傳感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

3 陳濤;劉景泰;邴志剛;;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)研究與運(yùn)用綜述[A];天津市自動(dòng)化學(xué)會(huì)第十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

4 葉偉松;袁慎芳;;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)研究[A];江蘇省計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)2005年論文集[C];2005年

5 魏雪云;鄭威;王鵬波;;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)時(shí)空融合(英文)[A];第九屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅱ[C];2011年

6 張雷;徐大可;;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在預(yù)裝式智能變電站中的應(yīng)用設(shè)計(jì)[A];第二十屆華東六省一市電機(jī)工程（電力）學(xué)會(huì)輸配電技術(shù)討論會(huì)論文集[C];2012年

7 鐘文強(qiáng);熊慶宇;黃河;王小剛;;一種基于非均勻部署的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)能耗均衡算法[A];2010中國(guó)儀器儀表與測(cè)控技術(shù)大會(huì)論文集[C];2010年

8 張文龍;劉艷華;郭慶;;基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的山體滑坡預(yù)警系統(tǒng)[A];2010中國(guó)儀器儀表學(xué)術(shù)、產(chǎn)業(yè)大會(huì)（論文集1）[C];2010年

9 鄭毅敏;賈京;趙昕;;基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的施工階段遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)研究[A];建筑結(jié)構(gòu)（2009·增刊）——第二屆全國(guó)建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

10 李浩;李非;;新型無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];天津市電視技術(shù)研究會(huì)2012年年會(huì)論文集[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者　姜澎;上海啟動(dòng)信息領(lǐng)域973項(xiàng)目[N];文匯報(bào);2006年

2 艾琪;小小實(shí)驗(yàn)室開辟無(wú)線傳感大市場(chǎng)[N];科技日?qǐng)?bào);2007年

3 本報(bào)記者 許琦敏;小小實(shí)驗(yàn)室闖出無(wú)線傳感大市場(chǎng)[N];文匯報(bào);2007年

4 王琦;RFID在制造和物流領(lǐng)域中快速發(fā)展[N];現(xiàn)代物流報(bào);2007年

5 羅萬(wàn)明;IPv6尚缺“殺手級(jí)”應(yīng)用[N];計(jì)算機(jī)世界;2007年

6 本報(bào)記者 祝蕾　見(jiàn)習(xí)記者 李小夢(mèng);陳冬巖：默默耕耘無(wú)線傳感市場(chǎng)[N];濟(jì)南日?qǐng)?bào);2010年

7 許琦敏;我國(guó)無(wú)線傳感技術(shù)完整價(jià)值鏈已初步形成[N];中華建筑報(bào);2006年

8 本報(bào)記者 孟慶豐 特約記者 董競(jìng)敏;建無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溢油[N];中國(guó)交通報(bào);2010年

9 羅清岳;從WSN應(yīng)用看WSN技術(shù)[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

10 宗合;信息技術(shù)催生“智慧農(nóng)業(yè)”[N];中華合作時(shí)報(bào);2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 范光宇;水聲傳感網(wǎng)絡(luò)的媒體接入控制技術(shù)[D];浙江大學(xué);2015年

2 張文哲;面向區(qū)域監(jiān)控的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2007年

3 吳鍵;面向結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的智能無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

4 巫婕妤;制造車間無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及路由與定位算法研究[D];華中科技大學(xué);2014年

5 石軍鋒;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)休眠通信協(xié)議研究[D];重慶大學(xué);2008年

6 韓悅文;面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的大容量光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)的研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

7 滕國(guó)棟;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法的研究[D];浙江大學(xué);2010年

8 王剛;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)配置問(wèn)題研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

9 陳健;水下傳感網(wǎng)絡(luò)的能量?jī)?yōu)化組網(wǎng)技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2013年

10 徐學(xué)永;面向應(yīng)用的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)定位問(wèn)題研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 明學(xué)超;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)定位方法的研究[D];天津理工大學(xué);2015年

2 任立彬;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];燕山大學(xué);2015年

3 李玲燕;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)水質(zhì)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與節(jié)點(diǎn)部署研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

4 高翔;基于ZigBee的農(nóng)業(yè)傳感網(wǎng)絡(luò)與土壤濕度模型的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

5 韓穎;基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D];山東建筑大學(xué);2015年

6 周思浩;基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的停車場(chǎng)內(nèi)智能引導(dǎo)系統(tǒng)[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

7 程飛;可重構(gòu)低壓電力線載波傳感網(wǎng)絡(luò)研究與實(shí)現(xiàn)[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

8 董興;基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的氣體濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

9 蒲仁波;基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的地下金屬物體的探測(cè)與定位技術(shù)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2015年

10 魏靜如;無(wú)線傳感器部署算法及自然交互部署平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];山東大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2458722