基于数字水印的水下传感器网络数据安全性研究

发布时间：2023-08-06 19:48

　　水下无线传感器网络(Underwater Wireless Sensor Network,UWSN)是整个无线传感器网络(WSN)领域内新兴的研究领域。UWSN已经广泛应用在海洋环境监测、海洋资源开发、海洋灾难预防、辅助导航、军事目的等领域。水下传感器网络是由无数个传感器节点自组织的网络,其中水下传感器节点主要负责采集各种环境数据,通过单跳或者多跳的方式将数据传送到基站或者采集中心,最终传输到用户终端。由于传感器节点通常分布在无人监管的区域,水下环境复杂,UWSN很容易遭受各种威胁,节点感知的数据极易受到篡改、伪造等攻击。因此,如何保证水下传感器网络数据传输安全成为UWSN研究领域重要的研究对象。无线传感器网络技术在水下领域中的应用处于起步阶段,它的技术和应用都还不够成熟。基于数字水印的数据安全算法计算简单,资源消耗少,且具有较高的安全性,越来越受到中外研究学者的重视。本文将根据UWSN的特点,结合数字水印技术,在受限环境下能够验证数据真实性与完整性。本文主要的研究内容如下:(1)查阅相关国内外的文献,研究了当前水下传感器网络面临的各种攻击和威胁,分析了现有的防御技术的特征,提出了水下...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状与发展趋势
        1.2.1 水下传感器网络研究现状
        1.2.2 数字水印技术研究现状
        1.2.3 水下传感器网络数据安全研究现状
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 论文的结构及说明
第2章 水下传感器网络安全概述
    2.1 水下传感器网络
        2.1.1 水下传感器网络概述
        2.1.2 水下传感器网络的特性
        2.1.3 水下传感器网络的物理分析
    2.2 水下传感器网络数据安全
        2.2.1 水下传感器网络数据安全要求
        2.2.2 水下传感器网络安全威胁
    2.3 本章小结
第3章 基于水下声信道的数字水印模型
    3.1 水下传感器网络声信道
        3.1.1 声信道模型
        3.1.2 水声信道相关参数的计算
    3.2 数字水印模型
        3.2.1 水印模型框架
        3.2.2 数字水印算法
        3.2.3 声信道仿真参数
    3.3 本章小结
第4章 基于数字水印的UWSN数据完整性保护
    4.1 相关定义
    4.2 方案研究
        4.2.1 水印生成
        4.2.2 水印嵌入过程
        4.2.3 水印检测过程
    4.3 实验与结果分析
        4.3.1 混沌序列长度选择
        4.3.2 算法效率分析
        4.3.3 水印隐蔽性分析
        4.3.4 水印完整性分析
        4.3.5 能量分析
    4.4 本章小结
第5章 基于FRFT-SVD的UWSN水印技术
    5.1 理论基础
        5.1.1 分数阶傅里叶变换(FRFT)
        5.1.2 奇异值分解(SVD)
    5.2 数字水印嵌入框架
        5.2.1 水印生成
        5.2.2 水印嵌入算法
        5.2.3 水印检测算法
    5.3 实验与结果分析
        5.3.1 算法性能对比分析
        5.3.2 隐藏性和精度分析
        5.3.3 安全分析
        5.3.4 能量消耗
    5.4 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3839948