面向双层传感网的安全Top-k查询协议

摘要：

在物联网感知系统中,双层传感器网络(two-tiered wireless sensor networks,TWSNs)因其具有较好的网络健壮性和可扩展性而备受关注.然而,TWSNs中仍存在一些安全问题需要解决,在TWSNs中,位于上层的主管节点是其关键节点,攻击者易通过捕获主管节点来破坏数据的隐私性,甚至破坏查询结果的数据完整性.针对TWSNs中Top-k查询的数据隐私性和完整性保护问题,提出了一种基于顺序保留加密技术(order preserving encryption scheme,OPES)、对称密钥加密技术和数据权值关联技术的安全Top-k查询处理协议(verifiable privacy-and-integrity preservation,VPP).利用这些技术,VPP通过制定特定的传感器节点数据预处理方法和主管节点查询处理方法,并利用Sink(用户)端的Top-k查询结果数据完整性检验方法来实现Top-k查询的数据隐私性和完整性保护.理论分析和实验结果表明:VPP不仅具有更好的安全性,同时在Top-k查询处理的能效性方面也优于已有工作,并具有较低的计算复杂度.

关键词：物联网感知系统、双层传感器网络、Top-k查询、隐私性、完整性

所属期刊栏目：55

分类号：TP393(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金项目61702438,61501393,61562005,61502540,61402393;河南省自然科学基金项目162300410234;湖南省自然科学基金项目2015JJ4077;信阳师范学院南湖青年学者奖励计划项目;信阳师范学院校青年骨干教师资助计划项目2015GGJS-06

在线出版日期：2019-01-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2490-2500