无线传感器网络中基于数字水印的数据安全保护

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1、密级：公开硕士学位论文中图分类号：TP393无线传感器网络中基于数字水印的数据安全保护学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：计算机科学与技术作者姓名：易昌导师姓名及职称：朱更明教授实践导师姓名及职称：学院名称：计算机科学与工程学院论文提交日期：2016年05月25日无线传感器网络中基于数字水印的数据安全保护学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：计算机科学与技术作者姓名：易昌作者学号：13010501002导师姓名及职称：朱更明教授实践导师姓名及职称：学院名称：计算机科学与工程学院论文提交日期：2016年05月25日学位授予单位：湖南科技大学DataSecurityProte

2、ctionBasedonDigitalWatermarkinWirelessSensorNetworksTypeofDegreeAcademicDegreeDisciplineComputerScienceandTechnologyCandidateYiChangStudentNumber13010501002SupervisorandProfessionalTitleProf.ZhuGengmingPracticeMentorandProfessionalTitleSchoolComputerScienceandEngineeringDateMay25,2016Universit

3、yHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全

4、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和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要无线传感器网络（WirelessSensorNetwork,WSN）是基于任务驱动的自组织系统，密切关注用户需求，通过中间节点大量传输数据。由于暴露在外部区域，时常会遭受恶意的攻击等危险行为，极大可能导致信息被篡改，从而给用户造成错误的认识，因此网络数据安全问题变得极为严峻。如何保证数据安全可靠，是无线传感器网络安全的重中之重。本文主要贡献如下：1、提出了无线传感器网络基于数字水印的数据安全保护算法WSDP（Waterm

5、arkingSchemeforDataProtection）。源节点首先利用哈希函数计算出感知数据的数字水印信息，然后根据预存密钥和处理块号，利用哈希函数生成相应处理块中的数字水印存储位置，最后在源数据中嵌入数字水印信息。基站在接收到数据后，依次提取每个处理块中内嵌的数字水印信息，与重新计算出的数字水印信息进行比较，若都能依次等同，则保持了数据完整性，否则认为原数据被破坏。2、提出了无线传感器网络中基于校验码的数据安全保护算法DPACC（DataProtectionAlgorithmBasedonCheckCode）。该算法既能通过数字水印技术准确提供数据完整性，又能利用校验码根据

6、数据实际信任度验证数据可靠。源节点将采集数据与预留数据特征码对比，获得相应数据重要程度，利用校验码计算公式得到校验数，结合哈希函数生成水印信息，嵌入校验数和水印信息后发送。基站利用分离算法从接收数据中得到相应数据，若水印信息验证一致，则数据可靠；否则利用信任度计算公式得到数据信任度。若数据信任度大于预存信任度阈值，则仍可还原数据，否则丢弃该包。3、通过OMNet++平台搭建实验仿真环境。实验通过与其他经典算法做性能对比，发现两种算法均能经受住多种网络攻击，实现了无线传感器网络的数据安全保护。WSDP算法适合于数据量较大，能耗低的网络环境。DPACC算法更适合于数据特征突出且安全性高

7、的网络模型。关键词：无线传感器网络;数字水印;校验码;数据安全IAbstractWSN(WirelessSensorNetwork)isaself-organizedsystembasedonmissiondriver,whichimperativelyfocusesonuserrequestsandperformsdatatransmissionbymiddlenode.Duetoexposetooutsidezones,viciousattackswillalwa