[發(fā)明專利]基于隱私保護的安全數(shù)據(jù)融合方法及無線分布式傳感網(wǎng)絡(luò)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510639374.2
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN105338473A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳豪;劉彥君;孟嗣儀
• 申請（專利權(quán)）人: 吳豪;劉彥君;孟嗣儀
• 主分類號: H04W4/00
• 分類號: H04W4/00;H04W12/00;H04W52/02;H04W84/18
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 馬敬;項京

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)融合技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于隱私保護的安全數(shù)據(jù)融合方法及無線分布式傳感網(wǎng)絡(luò)。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)融合是利用計算機技術(shù)對時序獲得的若干感知數(shù)據(jù)，在一定準(zhǔn)則下加以分析、綜合，以完成所需決策和評估任務(wù)而進行的數(shù)據(jù)處理過程。

目前，較常用的數(shù)據(jù)融合方案為ESPDA(ENERGY-EFFICIENTANDSECUREPATTERN-BASEDDATAAGGREGATION，能量有效且基于安全模式的數(shù)據(jù)融合)，該方案是一種基于分簇型的數(shù)據(jù)融合方案，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分為若干簇，簇中每個節(jié)點能夠采集到三組原始數(shù)據(jù)，將采集到的這三組原始數(shù)據(jù)按照簇頭分配的模式種子生成模式碼，并發(fā)送給簇頭，簇頭將模式碼相同的節(jié)點去除，選出需要進行數(shù)據(jù)上傳的節(jié)點，需要進行數(shù)據(jù)上傳的節(jié)點利用基站共享的密碼將要傳送的數(shù)據(jù)進行加密，再傳送給基站。基站對接收到的數(shù)據(jù)進行解密便得到了融合結(jié)果。

但是，應(yīng)用上述的數(shù)據(jù)融合方案，需要對數(shù)據(jù)進行加密，數(shù)據(jù)加密需要消耗大量的能量資源和額外的計算開銷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供基于隱私保護的安全數(shù)據(jù)融合方法及無線分布式傳感網(wǎng)絡(luò)，以節(jié)省能量資源的耗費和避免額外的計算開銷。

為達到上述目的，本發(fā)明實施例公開了一種基于隱私保護的安全數(shù)據(jù)融合方法，應(yīng)用于無線分布式傳感網(wǎng)絡(luò)，所述無線分布式傳感網(wǎng)絡(luò)包括：多個節(jié)點、多個簇、匯聚節(jié)點以及基站，其中，每個簇中包含多個節(jié)點；

所述方法包括：

每個節(jié)點對數(shù)據(jù)進行采集，將采集到的數(shù)據(jù)確定為自身節(jié)點的待上傳數(shù)據(jù)；

每個簇根據(jù)自身包含的節(jié)點采集到的待上傳數(shù)據(jù)，確定自身簇中待上傳數(shù)據(jù)的節(jié)點；

確定的每個簇中的待上傳數(shù)據(jù)的節(jié)點在其節(jié)點的待上傳數(shù)據(jù)中添加偽裝數(shù)據(jù)，生成第一數(shù)據(jù)，并將生成的第一數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點；

匯聚節(jié)點將接收到的所有第一數(shù)據(jù)進行最值融合處理，生成最終融合數(shù)據(jù)，并將所述最終融合數(shù)據(jù)發(fā)送給基站；

基站將接收到的所述最終融合數(shù)據(jù)中的偽裝數(shù)據(jù)去除，得到數(shù)據(jù)融合結(jié)果。

其中，所述每個簇根據(jù)自身包含的節(jié)點采集到的待上傳數(shù)據(jù)，確定自身簇中待上傳數(shù)據(jù)的節(jié)點，可以包括：

每個簇的簇頭接收自身簇中包含的每個節(jié)點發(fā)送的模式碼，其中，每個節(jié)點的模式碼為根據(jù)其所處的簇的簇頭分配的模式種子，利用自身節(jié)點的待上傳數(shù)據(jù)生成的；

根據(jù)接收到的自身簇中包含的每個節(jié)點發(fā)送的模式碼，每個簇的簇頭從接收到的相同的模式碼對應(yīng)的節(jié)點中，選擇一個節(jié)點作為自身簇中的一個待上傳數(shù)據(jù)的節(jié)點；將接收到的模式碼中無與其相同的模式碼對應(yīng)的節(jié)點，確定為自身簇中的一個待上傳數(shù)據(jù)的節(jié)點。

其中，所述確定的每個簇中的待上傳數(shù)據(jù)的節(jié)點在其節(jié)點的待上傳數(shù)據(jù)中添加偽裝數(shù)據(jù)，生成第一數(shù)據(jù)，可以包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)的第一數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段數(shù)以及基站發(fā)送的全球位置信息集，確定的每個簇中的待上傳數(shù)據(jù)的節(jié)點確定其節(jié)點的待上傳數(shù)據(jù)在第一數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)段；

將其節(jié)點的待上傳數(shù)據(jù)添加在所確定的數(shù)據(jù)段中，將偽裝數(shù)據(jù)添加在未確定的數(shù)據(jù)段中，將所有數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)進行組合，生成第一數(shù)據(jù)。

其中，所述匯聚節(jié)點將接收到的所有第一數(shù)據(jù)進行最值融合處理，生成最終融合數(shù)據(jù)，可以包括：

所述匯聚節(jié)點根據(jù)接收到的所有第一數(shù)據(jù)的每數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)，將每數(shù)據(jù)段中的最大值或最小值，確定為所述最終融合數(shù)據(jù)中該數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述最終融合數(shù)據(jù)中所有數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)，生成最終融合數(shù)據(jù)。

其中，所述偽裝數(shù)據(jù)，可以包括：

受限的偽裝數(shù)據(jù)和不受限的偽裝數(shù)據(jù)，其中，不受限的偽裝數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)范圍與節(jié)點的數(shù)據(jù)采集范圍相同；受限的偽裝數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)范圍比節(jié)點的數(shù)據(jù)采集范圍小。

本發(fā)明實施例還公開了一種無線分布式傳感網(wǎng)絡(luò)，包括：多個節(jié)點、多個簇、匯聚節(jié)點以及基站，其中，每個簇中包含多個節(jié)點；

所述節(jié)點，用于對數(shù)據(jù)進行采集，將采集到的數(shù)據(jù)確定為自身節(jié)點的待上傳數(shù)據(jù)；

所述簇，用于根據(jù)自身包含的節(jié)點采集到的待上傳數(shù)據(jù)，確定自身簇中待上傳數(shù)據(jù)的節(jié)點；

所確定的每個簇中的待上傳數(shù)據(jù)的節(jié)點，還用于在其節(jié)點的待上傳數(shù)據(jù)中添加偽裝數(shù)據(jù)，生成第一數(shù)據(jù)，并將生成的第一數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點；

所述匯聚節(jié)點，用于將接收到的所有第一數(shù)據(jù)進行最值融合處理，生成最終融合數(shù)據(jù)，并將所述最終融合數(shù)據(jù)發(fā)送給基站；

所述基站，用于將接收到的所述最終融合數(shù)據(jù)中的偽裝數(shù)據(jù)去除，得到數(shù)據(jù)融合結(jié)果。