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物联网近年来受到世界各国的极力关注,对于物联网方面的研究也越来越深入。无线传感器网络作为物联网中最重要的部分,它是信息收集并向上传输的源头。无线传感器网络本身是资源受限的,传感器节点的能量仅来源于本身电池,寿命有限,因此在无线传感网络中节点能量消耗问题是我们要重点考虑的问题。无线传感器网络中采用数据融合可以将多个节点的数据进行冗余处理,仅提出有用的信息向下一节点传输,从而减少节点的能量消耗,减少信息碰撞,延长节点的生命周期。数据融合时,将多个节点的信息传送至中间节点,但是传送过程中信息可能被窃听,或者中间节点是恶意节点伪装,导致数据融合的结果出现失误,传统的数据融合技术没有考虑数据融合安全性,因此设计一个能保障数据安全性的数据融合是非常必要的。
本论文分析了当前的算法缺陷,即数据传输量过大,并且没有考虑簇头的安全性,因此提出了一种新型的轻量级基于信任的数据融合隐私保护方案(Trust-based Private Data Aggregation,TBPDA)。TBPDA以改进的信任评估模型为基础,动态的选取信誉高于阈值的节点作为簇头,平均分担中继业务量,使节点的寿命延长,从而延长整个网络的生命周期;并采用安全多方计算簇内融合方式,减少数据传输量从而减少能耗,同时保证了数据的隐私性。主要的工作有:(1)提出了一种改进的推荐合并规则,该规则在不增加计算复杂度的情况下,能够有效抵抗恶意诽谤,经实验验证,其合并结果更接近事实;(2)提出了一种轻量级的分层次的信任评估模型,该模型简化了推荐链,从而减少了推荐传递和不断的推荐合并带来的能量消耗,并采用提出的推荐合并规则,该模型更适合于节点能量有限的网络。(3)提出了一种轻量级基于信任的数据融合隐私保护方案TBPDA,通过实验验证,提出的轻量级的基于信任的数据融合隐私保护方案TBPDA相比于CPDA有更高的隐私保护性,更低的能耗性。