无线传感器网络轻量级安全数据融合方案的研究

摘要

在无线传感器网络中，传感器节点分布密集，这些节点共同协作完成信息采集、环境监视和感知数据的任务。由于它能量的有限性，限制了其计算、传输等方面的能力。如果每个节点都分别将感知数据传输到融合节点，则会有大量的冗余数据，导致通信带宽和能量资源的浪费，也降低了信息的收集效率。数据融合技术可以用来解决上述问题。由于开放性和自组织的特性使得传感器网络极易受到各种攻击，造成很多危害。因此，高效可行的安全数据融合方案已经得到越来越多的应用。
　　本文以传感器网络的能耗性和数据融合的机密性为研究动机，提出了一种高效低能的数据融合方案和一种更加安全的无线传感器网络数据融合方案。第一种方案采用了散度测量分簇技术和模糊熵数据融合方法，大大减少了无线传感器网络能耗，延长了传感器网络的寿命。第二个方案提出的数据融合技术不需要解密就能够消除感知数据冗余并且能够保证数据在传输过程中的机密性和安全性，此方案保证了安全性和隐私性，并且冗余数据会被融合成一个数据包，冗余得到消除；并且能够抵御已知明文攻击、选择明文攻击和选择密文攻击等。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2本文主要的研究目标

1.3论文的结构安排

第二章 无线传感器网络与数据融合技术简介

2.1无线传感器网络简述

2.2无线传感器网络安全数据融合技术简述

2.3本章小结

第三章 WSNs安全数据融合方案的研究

3.1多路融合协议

3.2树形融合协议

3.3本章小结

第四章 一种高效低能的WSNs数据融合方案

4.1引言

4.2混合节能分布式分簇数据融合方案

4.3基于散度测量分簇的模糊数据融合算法

4.4结果对比分析

第五章 一种安全的WSNs加密数据融合方案

5.1问题阐述和提出的数据融合

5.2攻击模型

5.3安全分析和性能评估

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

致谢