蒋文贤，张振兴，吴晶晶



基于可逆数字水印认证的无线传感网数据融合协议

蒋文贤1，张振兴1，吴晶晶2,3

（1. 华侨大学计算机科学与技术学院，福建 厦门 361021；2. 泉州师范学院数学与计算机科学学院，福建 泉州 362000；3. 福建省大数据管理新技术与知识工程重点实验室，福建 泉州 362000）

针对无线传感网隐私保护协议的高能耗与传感网络资源受限的对立问题，基于可逆数字水印与同态加密技术，提出一种同时保证数据完整性与机密性的可恢复数据融合协议。一方面采用可逆数字水印技术中的差异扩展方法对传感器采集数据进行嵌入，在融合数据被破坏时可以通过可逆水印恢复原始数据，保证融合数据的完整性校验；另一方面采用基于椭圆曲线的同态加密对数据进行加密融合，防止在数据传输过程中传感器数据被感知。安全推理表明，所提协议可以很好地抵御簇头节点妥协和篡改攻击。性能分析表明，该协议比其他算法在计算与通信开销、传输时延方面具有显著优势。实验对比结果表明，该协议有更低的资源开销，可以提升网络性能。

可逆数字水印；同态加密；完整性校验；数据恢复

1 引言

无线传感器网络（WSN, wireless sensor network）是一种以数据为中心的网络，基于传感器网络的任何应用系统都离不开感知数据的管理和处理技术。同时由于感知数据流巨大，每个传感器仅具有有限的计算资源，难以处理巨大的实时数据流[1]，所以需要WSN中的数据进行融合处理，节约传感器节点资源，进而提高收集信息的效率，延长网络寿命和节点的生命周期。……