无线传感器网络基于点对点加密的安全数据融合方案

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1、单位代码：10293密级：公开专业学位硕士论文论文题目：无线传感器网络基于点对点加密的安全数据融合方案学姓导号名师1210042833刘大伟曹晓梅副教授专业学位类别工程硕士类申请型全日制业（论文提交日期计算机技术二零一三年二月专申请领域）SecureDataAggregationSchemeBasedonPointtoPointEncryptioninWirelessSensorNetworksThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofM

2、asterofEngineeringByLiuDaweiSupervisor:AssociateProf.CaoXiaomeiFebruary2013南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：__

3、___________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________摘要无线传感器网络（Wirelesssensornet

4、work，简称WSN）集微机电技术、嵌入式技术、网络和无线通信技术于一身，近年来被广泛地应用于各种场合，比如追踪关键设施，监视动物的栖息地等。由于被相邻节点采集到的数据在时间和空间方面是相关的，因此WSN数据融合成为近几年来颇受关注的研究领域。网络内的数据融合可以减少WSN中传输的数据量，以及数据传输和数据收集所涉及到的节点数目，从而高效利用WSN有限的节点和网络资源。WSN具有开放性和自组织性的特点，所以极易受到各种攻击，从而影响数据融合的结果，对用户造成很大的危害。许多WSN安全数据融合方案用来解决数据融合的安全性，从而使攻击者无法通过窃听或者捕获节点的方式发起攻击。

5、因此WSN在商业以及军事等应用领域需要相应的安全高效的数据融合方案。本文主要考虑数据融合的机密性和完整性两个方面，重点研究并分析了数据融合机密性中基于点对点加密的隐私保护数据融合方案PDA。PDA方案中提出的两种算法CPDA和SMART都较好地保护了数据的隐私，然而它们都有一个主要问题，就是网络中数据传输产生不必要的流量，造成了较高的计算和通信开销。本文提出了一种基于复数的隐私保护数据融合方案CNPD（ComplexNumber-basedPrivacyDataAggregation）。该方案利用一个复数的代数表达式，在传感器节点向接收器进行传输时使用算术运算进行数据隐藏

6、及数据融合，即使隐私数据被攻击者窃听或解密，该方法可以防止它们恢复敏感信息。最后通过理论分析和仿真实验证明，与PDA相比，CNPD在通信开销、安全性和融合精确度方面更加高效。关键词:无线传感器网络；安全数据融合；隐私保护；复数IAbstractWirelesssensornetworkcontainsmicroelectromechanicaltechnology,embeddedtechnology,andwirelesscommunicationtechnology,ithasbeenwidelyusedinvariousapplicationsinrecentyea

7、rs,suchastrackingcriticalfacilitiesandmonitoringanimalhabitats.Duetothedataisrelevantintermsoftimeandspacewhichiscollectedbytheadjacentnodes,thedataaggregationinwirelesssensornetworkistheresearchfieldwhichismoreconcernedinrecentyears.Dataaggregationcanreducetheamoun