两层无线传感器网络多维数据隐私保护范围查询协议研究
发布时间：2022-12-06 21:59
数据查询是无线传感器网络完成监控和侦查任务主要手段。因此,无线传感器网络需要通过数据隐私保护技术防止信息泄露和被篡改,利用数据管理技术来完成数据查询和访问控制等任务。所以研究适用于无线传感器网络的具有隐私保护能力的数据查询技术是十分迫切和必要的。在当前面向两层无线传感器网络的数据查询技术研究中,隐私保护范围查询是引起较多关注的研究热点之一。然而,这些现有的研究工作在隐私安全性或感知节点能耗中仍存在不足之处,而且大部分是基于一维数据的,基于此,本文对多维数据范围查询的能耗、数据隐私问题进行了深入研究,设计了具有隐私保护的多维数据范围查询协议,并且分析和验证所设计协议的安全性和能耗。本文的主要研究内容如下:（1）密钥交换协议:针对低功耗传感器节点的计算能力、存储空间有限,无线传感器网络具有较低带宽和更高信道错误比率的特点,基于Diffie-Hellman密钥交换协议,设计了对称加密算法密钥管理机制,并基于AES轻量级数据加密算法,实现了数据传输、存储的机密性;（2）以两层无线传感器网络为研究对象,设计了能量高效的隐私保护多维数据范围查询协议:针对基于0-1编码的CSRQ（Communica...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.1.1 课题研究的背景
1.1.2 课题研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 隐私范围查询
1.2.2 可完整性验证范围查询方法
1.3 本文所做工作及组织结构
1.3.1 本文所做工作
1.3.2 本文组织结构
第2章 两层无线传感器网络与范围查询协议建模分析
2.1 两层无线传感网络模型
2.1.1 两层无线传感器网络背景知识
2.1.2 两层无线传感器网络特点
2.2 两层无线传感器网络范围查询概述
2.2.1 范围查询概念
2.2.2 范围查询面临的安全问题
2.2.3 范围查询安全目标
2.3 两层无线传感器网络与范围查询协议建模
2.3.1 两层无线传感器网络模型
2.3.2 多维隐私范围查询协议建模
2.4 多维隐私范围查询相关技术介绍
2.4.1 对称加密技术
2.4.2 Diffie-Hellman密钥交换协议
2.4.3 0-1编码技术
2.4.4 HMAC摘要运算技术
2.5 本章小结
第3章 两层无线传感网络多维隐私数据查询协议设计
3.1 查询模型和问题描述
3.1.1 查询模型和基本假设
3.1.2 问题描述
3.1.3 本文应对策略
3.2 密钥管理机制设计
3.2.1 需求分析
3.2.2 密钥管理机制设计
3.2.3 密钥管理机制程序实现
3.3 感知数据提交协议及相关技术
3.3.1 0-1编码的优化
3.3.2 加密索引链
3.3.3 感知数据提交协议
3.4 范围查询处理协议
3.5 查询结果真实性和完整性验证算法
3.6 协议安全可行性分析
3.6.1 隐私安全可行性性分析
3.6.2 查询结果真实性完整性可行性分析
3.7 本章小结
第4章 多维隐私数据范围查询实验环境搭建及程序设计
4.1 两层无线传感器网络系统环境介绍
4.1.1 感知节点硬件结构和系统介绍
4.1.2 存储节点硬件环境和系统环境
4.1.3 基站环境搭建环境
4.2 范围查询协议程序的设计
4.2.1 感知节点程序的设计
4.2.2 存储节点程序的设计
4.2.3 基站程序的设计
4.3 本章总结
第5章 多维隐私数据范围查询功耗评估
5.1 隐私范围查询功耗的测量方式
5.2 通信功耗能数据收集及计算
5.3 通信功耗能数据分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 研究展望
参考文献
个人简历及攻读学位期间的研究成果
个人简历
已发表的论文
获奖情况
参与项目
致谢
本文编号：3711707
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.1.1 课题研究的背景
1.1.2 课题研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 隐私范围查询
1.2.2 可完整性验证范围查询方法
1.3 本文所做工作及组织结构
1.3.1 本文所做工作
1.3.2 本文组织结构
第2章 两层无线传感器网络与范围查询协议建模分析
2.1 两层无线传感网络模型
2.1.1 两层无线传感器网络背景知识
2.1.2 两层无线传感器网络特点
2.2 两层无线传感器网络范围查询概述
2.2.1 范围查询概念
2.2.2 范围查询面临的安全问题
2.2.3 范围查询安全目标
2.3 两层无线传感器网络与范围查询协议建模
2.3.1 两层无线传感器网络模型
2.3.2 多维隐私范围查询协议建模
2.4 多维隐私范围查询相关技术介绍
2.4.1 对称加密技术
2.4.2 Diffie-Hellman密钥交换协议
2.4.3 0-1编码技术
2.4.4 HMAC摘要运算技术
2.5 本章小结
第3章 两层无线传感网络多维隐私数据查询协议设计
3.1 查询模型和问题描述
3.1.1 查询模型和基本假设
3.1.2 问题描述
3.1.3 本文应对策略
3.2 密钥管理机制设计
3.2.1 需求分析
3.2.2 密钥管理机制设计
3.2.3 密钥管理机制程序实现
3.3 感知数据提交协议及相关技术
3.3.1 0-1编码的优化
3.3.2 加密索引链
3.3.3 感知数据提交协议
3.4 范围查询处理协议
3.5 查询结果真实性和完整性验证算法
3.6 协议安全可行性分析
3.6.1 隐私安全可行性性分析
3.6.2 查询结果真实性完整性可行性分析
3.7 本章小结
第4章 多维隐私数据范围查询实验环境搭建及程序设计
4.1 两层无线传感器网络系统环境介绍
4.1.1 感知节点硬件结构和系统介绍
4.1.2 存储节点硬件环境和系统环境
4.1.3 基站环境搭建环境
4.2 范围查询协议程序的设计
4.2.1 感知节点程序的设计
4.2.2 存储节点程序的设计
4.2.3 基站程序的设计
4.3 本章总结
第5章 多维隐私数据范围查询功耗评估
5.1 隐私范围查询功耗的测量方式
5.2 通信功耗能数据收集及计算
5.3 通信功耗能数据分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 研究展望
参考文献
个人简历及攻读学位期间的研究成果
个人简历
已发表的论文
获奖情况
参与项目
致谢
本文编号：3711707
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