无线传感器网络数据查询中隐私保护研究

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1、分类号TP393密级公开UDC004学位论文编号D-10617-308-(2016)-01194重庆邮电大学硕士学位论文中文题目无线传感器网络数据查询中隐私保护研究英文题目ResearchonDataPrivacyPreservationofDataQueryinWSN学号S130101231姓名张亚如学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师陈宏刚教授/肖云鹏副教授完成日期2016年6月8日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本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Ｗ标注和致谢的地方外论文中不

2、包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆邮电大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的人员对本文研究做出的贡献均己在论文中作了明确的说明并致Ｗ谢意。：日作者签名：５＾４如日期功１年《月＾｛＾学位论文版权使用授权书太人奈含Ｔ解重庆邮电大学有权保留、使用学位论文纸质版和电子版的规定，即学校有权向国家有关部口或机构送交论文，允许论文被查阅和借阅等。本人授权重庆邮电大学可Ｗ公布本学位论文的全部或部分内容，可编入有关数据库或信＾、缩印、扫描或拷贝等复制手段保息系统进行检索、分析或评

3、价，可１采用影印存。、汇编本学位论文。）（注：保密的学位论文在解密后适用本授权书师签名；作者签名：导＾／＾期＜备＜＾月家曰曰期；货《年谷月《曰曰重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要无线传感器网络被广泛应用到智慧医疗、智能交通、环境监测等领域。当前无线传感器网络的拓扑结构一般是两层传感器网络。网络管理者通过数据查询获取被监测对象的实时状态。两层传感器网络扩展性强且可以延长网络的平均“寿命”，但两层传感器网络中的主节点是储存感知数据和处理查询请求的场所，所以更容易被恶意攻击者俘获。如果主节点被俘获，就可能会造成感知数据的泄露和查

4、询结果的不完整。因此，如何保护数据隐私与查询结果完整性是数据查询中亟待解决的问题。Top-k查询和范围查询是当前数据查询的研究热点。本论文主要对Top-k查询和范围查询的数据隐私与查询结果完整性保护进行研究，具体的研究工作和创新点如下：1. 针对Top-k查询的数据隐私与完整性保护问题，本文提出一种面向Top-k查询的数据隐私与完整性保护方案。为了保护感知数据的隐私性，该方案利用排序函数对感知数据进行预处理，使主节点在不能获得感知数据明文的前提下，正确执行Top-k查询请求。为了保护Top-k查询结果的完整性，该方案首先对感知数据排序，然后

5、在每一个感知数据后附加其相邻后继数据的备份，最后对这个冗余的感知数据序列两两分段加密，形成数据项加密链。2. 针对范围查询的数据隐私与完整性保护问题，本文提出一种面向范围查询的数据隐私与完整性保护方案。为了保护感知数据和查询范围条件的隐私性，该方案利用0-1编码对感知数据集合和查询范围条件的上下界进行编码，使主节点在无法解密感知数据和查询范围条件的前提下，正确处理范围查询请求。为了保护范围查询结果的完整性，该方案利用单向散列函数对所有的感知数据集合进行哈希运算，然后把每个感知数据集合的散列值作为标签信息嵌入到该集合的前驱集合中，形成数字水印

6、链。总体而言，本论文从数据隐私保护和查询结果完整性保护两个方面，分别对Top-k查询和范围查询进行了研究。关键词:无线传感器网络，数据隐私保护，完整性保护，Top-k查询，范围查询I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractWireless Sensor Networkshas been widelyused in variety of fields like smart health-care, intelligent transportation,environmental monitoringand so on.Curr

7、ently, two-tiered sensor networks has been widely applied in Wireless Sensor Networks.The network administratorgetsthe real-time status of themonitored objectby the way of data query.The two-tiered sensor networks has good scalability and couldextend the network's average 

8、life.The master nodein the two-tiered sensor networksis a place to store sensor data and