可及时确定受攻击节点的无线传感器网络数据聚合方案

无线传感器网络(WSN)中,当传感器节点受到攻击导致网络数据和传输受到干扰,及时确定受攻击的传感器节点并采取相应措施以保障整个网络的安全性尤为重要。因此,提出一种可及时确定受攻击节点的无线传感器网络数据聚合方案。首先使用状态公钥加密和对称公钥加密结合伪随机函数和消息认证码对数据进行两次加密;其次,在簇头节点进行认证,将假数据过滤后,解密,并将假数据节点编号发送给基站;最后在基站进行解密认证,恢复明文数据。该方案的提出解决了由于受攻击节点导致的错误聚合值问题,而且还实现了及时过滤假数据并确认受攻击的传感器节点。理论分析表明,提出的基于安全的单向函数、消息认证码和椭圆曲线上的离散对数难问题的方案是安全的,并大大降低了网络的通信成本和计算成本。仿真实验表明,该方案的计算成本、通信成本和确认受攻击节点时间比使用状态公钥加密的无线传感器网络安全聚合方案分别降低了至少19.96%、36.81%和28.10%。

基于同态MAC的无线传感网安全数据融合方案

数据融合是缓解无线传感网资源瓶颈的重要方法之一,但在开放环境中易受数据机密性和完整性攻击。针对此问题,该文提出一种基于同态MAC的无线传感网安全数据融合方案SDA-HMAC。通过同态MAC技术进行融合数据的完整性检测,利用同态加密算法保证了融合数据的机密性,使用杂凑函数和时间参数t计算密钥的MAC保证了数据的新鲜性。实验仿真和理论分析表明,相比于其它方案,SDA-HMAC方案在传感网数据融合过程中能提供较好的数据机密性、完整性和新鲜性保护,具有较高的数据传输效率和融合精度,同时花费较少的计算量和通信量。

基于同态MAC的无线传感器网络安全数据融合

数据融合因其去除冗余信息和延长网络生命周期的优势,成为缓解无线传感器网络资源瓶颈问题的有效技术。然而,不安全的数据融合结果对用户来说没有任何实用价值。无线传感器网络固有的特性使得安全数据融合研究面临许多挑战。为了实现安全的数据融合,提出一种高效的安全数据融合方法,通过构造满足同态性质的消息认证码,来检测融合结果的完整性;并设计了一种有效的ID传输机制,以减少ID传输所带来的通信开销。仿真及性能分析表明提出的算法能够实现完整性认证,且具有低的通信开销。

多源网络编码数据完整性验证方案

基于同态向量哈希函数和向量合并算法,提出一种能够抵御污染攻击的多源网络编码数据完整性验证方案。通过信源节点计算发送向量的哈希值,利用私钥对该哈希值进行签名,并将消息向量、哈希值以及哈希值的签名发送至中间节点。中间节点和信宿节点基于系统公钥,验证来自不同信源节点的线性编码消息的完整性。实验结果表明,当信源节点数大于200时,该方案的计算效率优于现有多源网络编码方案,更适用于大规模分布式网络数据的安全验证。

无线传感器数据融合技术中基于同态哈希函数的数据完整性算法

在无线传感器数据融合技术中,为了实现端到端数据传输完整性验证,在同态认证技术不适用于多源多消息的背景下,利用同态哈希函数和聚合签名思想,提出一个基于身份的数据完整性验证技术。技术基于公钥密码体制,进一步提高了系统的安全性;基站可以验证来自不同传感器节点拥有不同私钥的消息,也可以根据收到的融合消息计算出每个传感器节点的权重。安全性分析表明,该安全数据融合协议能在融合数据的同时保障数据完整性与可认证性。数值结果说明该算法在传感器节点的计算效率优于已有的方案。

轻量级的数据融合隐私保护算法

针对隐私数据易受数据机密性、完整性和新鲜性攻击这一问题,提出了一种基于同态Hash函数的无线传感器网络(WSN)数据融合隐私保护算法——HPDA算法。利用同态加密算法保证了融合数据的机密性,通过构建同态Hash函数进行数据的完整性和新鲜性检测,通过改进的ID传输机制减少系统的通信开销。理论分析和实验仿真结果表明,HPDA算法在无线传感器网络数据融合过程中具有良好的数据机密性、完整性和新鲜性保护,且具有较低的通信开销。

无线传感器安全聚集协议

传统网络的安全机制不能直接应用于无线传感器网络,因此对无线传感器网络的数据聚集安全进行了研究,提出了一种新的安全机制。该安全机制使用消息认证码(MAC)的形式和概率性验证来保证数据的安全聚集,可以应用于网络各层,而不仅限于路由层。分析了新的安全数据聚集协议的性能,并与已有的安全数据聚集协议进行了对比。从分析结果可以看出,新的安全数据聚集协议不但安全性更高,而且传输的通信量也大大减少。

无线传感器网络中面向多数据查询的安全数据融合算法

安全数据融合方案在分布式应用程序中得到了广泛的应用,例如无线传感器网络,来降低通信成本,延长网络生命周期并提供安全等。然而,大多数安全数据融合方案仅适用于单一类型的统计数据(例如:基于求和或基于比较的统计数据),并且不适用于获得多个统计结果。提出了一种基于同态加密的多函数安全数据融合方案(HMDA),本方案在映射阶段和编码阶段提供数据保护和顺序保护,以及满足任意统计数据查询。该算法能够预防多种类型的攻击,保证网络负载均衡,且不存在明显的瓶颈。理论分析和实验结果表明,HMDA高的精确度,同时减少网络流量。