[發明專利]基于優先級的IPV6異構傳感網數據安全通信方法

有效

• 申請號: 201410371446.5
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104219224B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 黃海平;宮天何;陳征宇;沙超;李鵬飛;殷正偉;伍一鳴;宗新園
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 王素琴

1.一種基于優先級的IPV6異構傳感網數據安全通信方法，其特征在于：采用支持IPV6協議棧的多媒體傳感器節點和標量傳感節點組成異構網絡，在不同的應用環境下對所要傳輸的數據進行重要程度和優先級區分，分別采取相應的加密強度來達到數據安全傳輸和網絡服務質量的平衡；具體步驟為：

步驟1：初始化網絡，部署要求傳感器節點的間距滿足其傳輸距離的要求；

步驟2：在傳感器節點開始工作前，通過IPV6的無狀態地址自動配置功能進行節點的地址配置，使得網絡中每一節點均獲取到IPV6地址；

步驟3：優先級劃分：各節點根據所在環境的監測要求和所采集數據的實時性需求區分所要監測數據的優先級；具體為：

將所要監測數據的優先級分為高、中、低三類，分別以00、01和10表示；

當各節點收到數據包后，首先從數據包中獲取其IPV6地址，若發現該IPV6地址未在其地址存儲表中出現，則將其添加至地址存儲表中，count值加1；若已經在地址存儲表中，則count值加1，判定其是否大于t，若大于t則count值清零；

其次，在控制幀中獲取到該數據包的優先級別，分為以下三種情況：

若優先級代碼為10，則將該數據包插入到數據緩沖池隊列的末尾；

若優先級代碼為01，則將該數據包插入到數據緩沖池隊列中第一個優先級代碼為10的數據包之后的第count個位置；

若優先級代碼為00，則將該數據包插入到數據緩沖池隊列中第一個優先級代碼為01的數據包之后的第count個位置；

步驟4：異構的傳感器節點分別采集周圍環境的數據信息，若采集的是多媒體數據，則轉步驟5執行，若采集的是標量數據則轉步驟6執行；

步驟5：多媒體數據的隱私轉換和加密；轉步驟7執行；

步驟6：標量數據的隱私轉換和加密；轉步驟8執行；

步驟7：多媒體數據的中繼轉發；數據包到達目的節點則執行步驟9；

步驟8：標量數據的中繼轉發；數據包到達目的節點則執行步驟9；

步驟9：到達目的節點。

2.如權利要求1所述的基于優先級的IPV6異構傳感網數據安全通信方法，其特征在于，步驟5中多媒體數據的隱私轉換和加密，具體為：

多媒體傳感節點將采集到的多媒體數據轉換為二進制序列，按照8bit一單元 將該序列劃分成多個子序列，不足8bit的最后一個子序列則補0；

選擇其中部分子序列做隱私變換，考慮重要程度和優先級后，計算出需要做隱私變換的子序列數i；

多媒體傳感節點得到隱私變換的子序列數i之后，利用隨機數產生器隨機選擇i個子序列并記錄下這些子序列的位置{w_i,i＝1,2,3...}，然后綜合考慮重要程度和優先級之后，依據隱私轉換規則尋找相應的8bit二進制序列，將其依次和w_i位置的子序列做異或操作后得到數據幀D1，D1也包括那些未進行隱私變換的子序列；

將管理幀即重要程度，標記為M1，控制幀即優先級，標記為V1；

多媒體傳感節點從路由表中選擇下一跳節點，并根據數據的重要程度選擇相應長度的共享加密密鑰K1，將數據包{(D1,M1,{w_i...},i)K1,V1,IDA,IDB}發送給下一跳節點，其中，(D1,M1,{w_i...},i)K1表示用選定的共享密鑰對數據幀、管理幀和子序列位置及數量進行加密，IDA為當前發送節點A的IPV6地址，IDB為下一跳接收節點B的IPV6地址。

3.如權利要求1所述的基于優先級的IPV6異構傳感網數據安全通信方法，其特征在于，步驟6中標量數據的隱私轉換和加密，具體為：

標量傳感節點將采集的標量數據的二進制序列按照8bit一單元劃分成多個子序列，不足8bit的最后一個子序列則補0，將每一子序列和隱私轉換規則所對應的8bit二進制序列執行異或操作得到數據幀D2；

將管理幀即重要程度，標記為M2，控制幀即優先級，標記為V2；

標量傳感節點從路由表中選擇下一跳節點，并根據數據的重要程度選擇相應的共享加密密鑰K2，將數據包{(D2,M2)K2,V2,IDC,IDD}發送給下一跳節點，其中，(D2,M2)K2表示用選定長度的共享密鑰對數據幀和管理幀進行加密，IDC為當前發送節點C的IPV6地址，IDD為下一跳接收節點D的IPV6地址。