面向无线传感器网络隐私保护数据聚合方法

发布时间：2021-08-05 02:14

　　针对无线传感器网络在数据聚合过程中存在的隐私保护与能耗节约的矛盾问题,设计了一种数据聚合隐私保护方案。在密钥分配节点联合随机密钥分配和TinyECC非交互式密钥增加数据隐私保护性。数据聚合阶段,对采集数据加入一次扰动防止基站节点入侵,对索引值加入二次扰动进一步提高数据隐私保护性,并在聚合完成后对基站节点数据进行完整性验证。性能分析和仿真实验表明,该方案能够在不增加网络通信量的前提下,保证数据安全有效聚合。 

【文章来源】：信息技术. 2020,44(10)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

无线传感器网络数据聚合模型

情况三:如果融合节点i和叶子节点j均未拥有密钥kω,则所有融合节点发送至叶子节点,以及叶子节点上传至融合节点索引值信息中的第ω位均设置为0。2.3 数据聚合

为验证文中构建的无线传感器网络隐私保护数据聚合方法的性能,在面积为50m×50m的区域内布设500个传感器节点,测试数据聚合算法的隐私性。系统初始化时,密钥池中密钥个数X=3000,假设共有Y个节点的密钥被攻击者获取,图3表示传感器网络节点采集数据被攻击者解析的概率随着节点泄漏个数的变化情况,其中横轴为泄漏节点比例p=Y/X,纵轴为节点泄漏概率。图中b=α/X为分配给节点密钥个数与密钥池规模的比值。仿真实验结果表明,节点隐私泄漏的概率随着节点泄漏个数的增加而升高,然而节点密钥个数与密钥池规模比值对节点隐私泄漏概率的影响趋势不同。当节点泄漏比例较低时,节点密钥比值大有益于提高节点隐私泄漏概率;而当节点泄漏比例较高时,节点密钥比值小有益于提高节点隐私泄漏概率。这是因为,节点密钥个数与密钥池规模比值不但会影响索引值密钥个数,还会使攻击者获得更多的敏感信息,增加节点采集数据泄漏的风险,实验结果验证了前文理论分析的正确性。


本文编号：3322858