雙層傳感器網(wǎng)絡(luò)下的安全top-k查詢研究.pdf

1、隨著傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)以及無線通信技術(shù)的發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于環(huán)境感知、入侵檢測和地震預(yù)測等多個(gè)領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)往往由一組計(jì)算、通信、存儲和能量資源均受限的傳感器節(jié)點(diǎn)以 Ad Hoc方式構(gòu)成,感知并返回給觀察者監(jiān)測對象的信息。傳感器節(jié)點(diǎn)資源有限,感知數(shù)據(jù)的有效存儲和查詢處理方法是傳感器網(wǎng)絡(luò)在很多環(huán)境下實(shí)際應(yīng)用面臨的關(guān)鍵問題之一?；谶@種考慮,研究人員提出了兩層的傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)有效的網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)存儲和查詢處理。

2、>　　雙層傳感網(wǎng)由低層的大量資源受限的傳感器節(jié)點(diǎn)和高層少量的具有比傳感器節(jié)點(diǎn)更高的存儲和計(jì)算能力的存儲節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。傳感器節(jié)點(diǎn)通過把數(shù)據(jù)發(fā)送最近給存儲節(jié)點(diǎn)存儲,節(jié)省傳感器節(jié)點(diǎn)的存儲空間、降低底層傳感網(wǎng)的通信代價(jià)、延長網(wǎng)絡(luò)壽命,與此同時(shí),利用存儲節(jié)點(diǎn)執(zhí)行查詢計(jì)劃能提高查詢執(zhí)行的效率,此外,雙層傳感網(wǎng)具有擴(kuò)展性高的優(yōu)點(diǎn),有利于傳感器節(jié)點(diǎn)加入和刪除。然而,這種雙層的傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)面臨著嚴(yán)重的安全問題。因?yàn)榇鎯?jié)點(diǎn)作為雙層傳感器網(wǎng)絡(luò)中重要樞紐,同時(shí)

3、承擔(dān)著收集數(shù)據(jù)和執(zhí)行查詢計(jì)劃的任務(wù),所以攻擊者可以通過俘獲存儲節(jié)點(diǎn)從而有效地破壞查詢處理的安全性和數(shù)據(jù)存儲的隱私性。攻擊者可以通過俘獲存儲節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)篡改存儲節(jié)點(diǎn)內(nèi)的感知數(shù)據(jù)、發(fā)布虛假的或者不完全的查詢結(jié)果,使用戶做出錯(cuò)誤的判斷,泄露重要的數(shù)據(jù)信息,這種攻擊在軍事和商業(yè)決策等應(yīng)用上造成的危害尤為明顯。
　　針對以上兩個(gè)問題,本文提出了保證雙層傳感器網(wǎng)絡(luò)上 top-k查詢安全性和隱私性的查詢方法。對于安全性和隱私性,本文分別提出了 RS