胡乔木，邓 昀

（1.桂林理工大学 信息科学与工程学院，广西 桂林 541006；2.广西嵌入式技术与智能系统重点实验室，广西 桂林 541006）

0 概述

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）由大量资源受限的感知节点构成［1-2］，通过数据聚集和数据查询等操作实现监控以及侦查等功能，具有广泛的应用场景［3-5］。其中，两层无线传感器网络由于路由简单、寿命较长等优点，备受研究人员的关注，并基于两层无线传感器网络提出范围查询［6-7］、top-k 查询［8-9］、最值查询［10-11］等安全高效的查询方案。

文献［12］中提出一种范围查询方法SafeQ，感知节点使用对称加密算法对数据进行加密得到邻居链，同时使用了前缀成员验证技术对数据进行加密获得前缀成员编码，存储节点基于前缀成员编码特性将满足范围查询要求的邻居链发送至基站，基站通过邻居链对数据进行完整性验证。但是由于SafeQ 采用了前缀成员编码技术，需要上传较多的编码数据，同时其采用了邻居链的方式进行完整性验证，也增加了感知节点的负担［13］。

因此，文献［14］中提出了一种范围查询方法CSRQ（Communication-efficient Secure Range Query），该方法使用对称加密算法对数据进行加密构建加密约束链，并使用0-1 编码和HMAC（Hash-based Message Authentication Code）算法获取比较项，将加密约束链和比较项发送至存储节点进行存储，存储节点利用比较项性质返回满足基站查询要求的加密约束链，基站通过加密约束链特性对数据进行完整性验证，但加密约束链依然包含了较多的冗余数据，使得感知节点上传的信息较多，能耗较高［13］。

为降低感知节点能量消耗，本文提出一种安全高效的多维数据范围查询方法。……