王学军

江苏省宿迁学院计算机科学系 江苏 223800

0 引言

本文将提出一种基于 Shamir秘密共享方法的分布式存储方法。运用此方法将数据加密成共享份分发到各个存储节点上，在获取数据时只要获取大于阈值的共享份就可以还原出数据。同时对Shamir秘密共享方法进行改进，减小每份秘密共享份的大小，使得存储更高效。

1 传感器网络的结构

本文采用的无线传感器网络如图1所示。拥有大量的普通无线传感器，普通传感器在部署的区域内监视并生成数据，如感知温度、压力、湿度等。生成的原始数据记为D。普通传感器将产生的数据运用我们将要提到的加密方法将数据加密成多个共享份 ( D1, D2, D3,...,Dn)，并将这些共享份分发到n个存储节点上进行存储。网络中同时有少量的存储节点(数量大于n)和一个Sink节点。

图1 无线传感器网络结构

其中存储节点位于网络比较中心的位置，这样普通传感器节点生成的数据发到邻近的存储节点，存储节点上形成秘密共享份Di发给Sink。Sink从发来的数据中重新构建出原来的数据 D，只要得到的有效秘密共享份的数目大于阈值k即可。其中n和k是系统设置的参数，用于控件分布式的数据的容灾性。图2为用户查询数据示意图。

图2 用户查询数据示意图

为表述方便，对于文中提到的各标记和其表示的意义列表如表1。

表1 各标记表示的意义

2 分布式存储方法

2.1 Shamir秘密共享分布式存储方法

Shamir秘密共享是基于拉格朗日值的加密算法。其把数据D看成为一个数，同时选取一个大的素数p，且p大于D且大于n。……