科技创新研究国际杂志
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| ChethanaE1,SilvidyaBV2夫人 P.G.Student电信工程系Dayanand Sagar工程学院 班加罗尔Dayanand Sagar工程学院电信工程系助理教授2 |
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无线传感器网络传感器受电池电量、通信和计算能力约束减耗电量对WSN至关重要最近推出实用解决方案,称为数据汇总通过执行数据汇总,我们可以减少传送到基站的包数,从而节能和带宽论文中,我们将恢复隐蔽数据汇总,实现无线传感器网络可靠性和数据完整性,基站可恢复所有传感器生成的每一次感知数据,即使这些数据由集群头汇总这种方法允许用不同加密密钥加密数据包汇总此外,在解密汇总数据期间,基站能够基于加密密钥对加密和汇总数据分类此外,通过生成每项聚合数据的时间键和签名,确保无线传感器网络数据可靠性和完整性通过这种方法获取的结果将显示可恢复隐藏数据汇总法提供良好结果,使之成为现有汇总算法的替代法
关键字 |
| 数据完整性、隐蔽数据汇总、安全性、无线传感器网络 |
导 言 |
| 无线传感器网络由多感应器组成,相互协作每种传感器检测射程内目标,执行简单计算并与其他传感器通信传感器受电池电量、通信和计算能力约束减耗电量对WSN至关重要最近引入了实用解决方案,即数据汇总数据采集定义是系统收集多传感器传感应数据,最终传送到基站处理由于传感器节点受能源约束,所有传感器直接向基站传输数据效率低邻近传感器生成的数据往往冗余并高度相关此外,大型传感器网络生成的数据量通常对基站处理量巨大。因此,我们需要方法将数据整合为传感器或中间节点高品质信息,从而减少传送到基站的包数,从而节能带宽数据汇总可实现这一点数据汇总定义为从多传感器汇总数据过程消除冗余传输和向基站提供引信信息数据汇总通常涉及中间节点多传感器数据聚合和向基站传输汇总数据(sink)。 |
| 原概念是通过演算代数或统计操作汇总多感测数据,例如数据集加法、乘法、中值、最小值、最大值和平均值等数据汇总通常由集群头执行,如果整个网络划分成数组即集群基站(sink)可能要求所有感知数据最大值触发即时响应集群头选择集群成员多感测数据的最大值并发回基站通信成本明显下降,因为只有汇总结果才能到达基站可惜敌手有能力抓集头会引起全集群的折中完全解决以上问题,最近研究使用两种思想[3],[4]第一,数据传输期间加密第二,集群头直接汇总加密数据而不解密完全解决以上问题,在最近的研究中使用两个思想第一,数据传输期间加密第二,集群头直接汇总加密数据而不解密 |
I.现有系统 |
| 以这两个思想为基础提出了名取隐式数据汇总法(CDA)。CDA提供端对端加密和WSN[5]联网处理CDA应用隐私同质加密添加同质性,集群头能对加密数字数据执行附加操作稍后,提议数项PH数据汇总计划实现更高安全级[6]在上述PH基础方案中,基站仅接收汇总结果取两个问题集合函数使用受约束举例说,这些计划只允许集群头对传感器发送的密码文本执行加法操作因此,如果基站想查询所有感知数据的最大值,这些无效性即告失效。第二,基站无法验证每项感测数据完整性和真实性[7] |
二.问题描述 |
| 论文使用新方法解决有限使用聚合函数问题,如果基站接收所有感测数据而非汇总结果,但这种方法直接与数据汇总概念相冲突-基站只获取汇总结果尝试设计一种方法 允许基站接收所有感知数据 但仍能减少传输间接此处介绍概念名称为可恢复隐藏数据汇总(RCDA)[13] |
三.系统推荐 |
| 本文恢复无线传感器网络内隐集数据真实性与数据完整性基站可回收所有遥感数据,即使这些数据归并成集群头本文的目的是通过生成汇总数据临时密钥提供无线传感器网络的安全和真实性 |
四.系统模型 |
| 下图表示造纸架构模型WPN受基站控制传感器节点设置后可划分成数组每一集群都有一个集群头负责从同集群内snorde收集并汇总遥感数据集群头后将汇总结果发送基站 |
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| 图1:拟议架构模型 |
| 拟方法由四大程序组成:搭建、加密、聚合签名和验证 |
| A.SETUP:-准备并安装基础站和每个传感器的必要机密在这个模块中,我们创建多传感器节点用户输入名称、i地址和移植号传感器注册数据库输入下一节点用户时需要数据库节点是否如图2所示已存入数据库Later激活传感器节点时用户必须输入用户想激活的特定节点细节并输入正确细节后节点激活 |
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| 图2:设置传感器节点程序 |
| .b.ENCRYPT:-传感器节点激活后,传感器决定向集群头发送遥感数据,执行加密并发回集群头 |
| C.组合关键生成和签名生成:-集群头从成员接收所有结果后,即启动汇总汇总所接收内容,并发端最终结果(汇总密码文本和签名)到基站 |
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| 图3:聚合和时间键生成和签名生成 |
| 公元前虚拟数据综合化:-基础站通过解密汇总密码文本提取个人感知数据后台校验破译数据可靠性和完整性 |
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| 图4:验证数据完整性 |
V级回收项目 |
| 恢复属性尝试提供两个功能第一,BS可验证所有遥感数据的完整性和可靠性第二,BS可任意汇总数据操作 |
六.安全分析 |
| 我们先假设对立方不折中传感器所拟方案安全,因为遥感数据加密在此方法中,每个传感器先用基站私钥加密数据再传输相形之下,我们的设计产生对应签名 每种感知数据竞争对手无法修改消息并注入假消息,因为他没有私有密钥无法签名假消息如果敌国有能力折中传感器,则考虑下列情形敌手可折中传感器并按合法程序执行检测仍然正常作用的失密传感器在WSN所有现有检测机制中均不可行并,如果虚报值在合理范围内,检测仍然不可行敌手也可以试图操纵汇总结果可能生成假数据、修改法律消息或冒充其他传感器 |
| 所拟方案仍安全防范上方攻击,因为生成的每条消息都需签名。恶意发送者无法冒充其他法律传感器,因为他缺少相应的法律传感器密钥基于攻击模型数据汇总方法必须满足下列安全需求[8] [9] [10] |
| 数据隐私性:所有感知数据必须加密并隐蔽免入CH, 特别是同质WSN隐含CH必须有能力汇总密码文本而不破解 |
| 2) 数据完整性/验证性:完整性确保基站可检测未经授权实体传输时变换数据况且真实性可追踪数据源基地站可验证数据发送器 |
| 3) 预防解密损密:对立方无法解密密码文本或归并结果 |
| 4) 防止隐密加密:对立方无法通过失密生成伪密码文本 |
| 5) 预防非授权聚合:敌国不折中传感器或集群头形无法汇总密码文本并修改汇总结果[11]安全需求可能扩大过去研究定义的假设范围举例说,CDA无法满足所有这些需求,但可以通过合并节点认证方法等其他机制加以解决。然而,从这一分析中看,我们的设计可实现所有安全需求而无需与其他机制协作似乎成本效率更高 |
七.异常结果 |
| Fig5显示传感器节点创建和Fig5a显示传感器节点激活 |
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| Fig5传感器节点注册 |
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| Fig5a:传感器节点激活 |
| Fig 6表示集群头接收数据并显示接收的传感器节点资料和文件接收数据汇总后执行临时密钥并生成签名后送基地站 |
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| 图6:集群头接收数据 |
| Fig7表示接收所有汇总数据键签名的基础站基站汇总数据解密后显示集群头信息,节点接收文件从而通过验证集群头生成的密钥和签名提供完整性和可靠性 |
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| 图7:基础站验证完整性 |
八.结论 |
| 本文建议可回收隐藏数据汇总机制提供无线传感器网络安全可靠数据汇总机制特征之一是基站可安全恢复所有感知数据而非汇总结果,但传输间接线仍可接受此外,生成每项汇总数据时段键并整合聚合签名以确保数据可靠性和完整性设计签名带来额外成本,但wsn评估后仍可支付 |
引用 |
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