一种关于光照度数据传输的隐私保护方法

摘要

本发明是一种关于光照度数据传输的隐私保护方法，该方法改进一种数据聚集算法隐私保护方案，使用最大化聚集或者最小化聚集，对数据在不加密的情况下通过增加伪装数据，数据扰动技术实现隐私保护数据聚集，减轻了能量的消耗，更增加其安全性。整个网络上的每一个节点每过一定的时间向自己的子节点和父节点发送包含自己ID的数据包，当子节点和父节点收到数据包的时候，返回带有自己ID的数据包，用来确定自己的相邻节点的存活情况。以保证网络的正常工作，如果没有收到返回数据包。则重新生成相应的路由表，确定新的子节点和父节点，其工作方式和开放式最短路径优先协议类似，完善出更安全的隐私保护算法，以保护数据的安全。

主权项

一种关于光照度数据传输的隐私保护方法，其特征在于该隐私保护方法的流程如下：步骤1、首先使用节点应用程序，该应用程序包含一个从光照传感器上读取数据模块，每当读取到10个传感数据时，该模块就向上发送一个包，然后编译该应用程序，将其安装到一个节点中，将传感器节点主板链接到节点上，以便获得光强数据；步骤2、对于传感器产生的光照数据向上传送的是一个数据包，将数据包的格式进行分析，逐步往上传输，将传感器网络用图(ν,ε)来表示,图的顶点ν表示传感器节点，图的边ε表示传感器间无线连接，将传感器节点总数定义为：N＝|ν|,一个数据聚集函数表示：y(t)＝f(d₁(t)，d₂(t)…d_N(t)),其中d_i(t)表示节点i在t时刻数据；并假设聚集是从各个节点按照一个树的结构逐步往上；用Uⁱ＝{v₁ⁱ,v₂ⁱ,v₃ⁱ...,v_nⁱ}表示节点i的消息集，用J＝{1,2,4...n}表示Uⁱ的位置；同时选择一个全局秘密信息集K，其中信息集K是J的子集，为每一个节点i选择K的子集BT用于存放真实的光照度信息，用C为每个节点i秘密信息集B，并且B是由K和非K的子集组成；全局私密信息K是基站和光照度传感器节点进行共享秘密信息集；步骤3、同时每一个节点生成的消息Uⁱ并传送到聚集节点，假设这些数据范围用[d_min,d_max]表示，然后在BTⁱ相对应的位置上放入真实的光照度数据，同时在其他的位置上加入满足如下的伪装数据：当使用的是最大化聚集时，加入的伪装数据取值范围在[d_min,d_i],当使用的是最小化聚集时，加入的伪装数据取值范围在[d_i,d^max]；步骤4、对于插入伪数据为随机数，并在不同的节点使用不同分配方法产生随机值；所以这很难从其他节点Uⁱ推出真实的值；步骤5、在聚集过程中，聚集节点i计算出新的Uⁱ,重新进行上传，使用节点j代表聚集节点的孩子节点，vⁱ表示每个节点的数据项，那么新的Uⁱ＝{v₁，v₂,v₃.....v_n}为原来Uⁱ与它的孩子节点上传的数据中相应位置数据的最值，如果是最大化聚集时，将信息中的最大值传输给基站，如果是最小化聚集时，将信息中的最小值传输给基站；其中vⁱ＝max(min)(vⁱ,v^j)在消息子集中通过索引代替一个或者多个值，这样可能使设置的值出现更能均匀些分布；步骤6、在基站处理过程中，最后聚集数据值聚集到基站，基站得到最终的数据集Uⁱ,然后取J相应的位置数据的最值，当时最大化聚集的时候，取最大值；当为最小聚集的时候，取最小值；最终得到的最大值为：vⁱ＝max(min)(vⁱ,v^j)；当基站逐渐收到解析到光照度数据之后，要对数据含义进行解析，把每个数据包包含的数据字段，消息的格式进行解析，使用一个监听程序与基站进行通信，从串口读取数据包并将传输过来的光照度的数据显示在屏幕上，使用一个串口转发器，通过网络与其连接，并获取数据，并解析每个数据包的传感数值，然后调用窗口程序，将光照度的数据以线性显示出来。