[发明专利]基于优先级的IPV6异构传感网数据安全通信方法

权利要求书

1.一种基于优先级的IPV6异构传感网数据安全通信方法，其特征在于：采用支持IPV6协议栈的多媒体传感器节点和标量传感节点组成异构网络，在不同的应用环境下对所要传输的数据进行重要程度和优先级区分，分别采取相应的加密强度来达到数据安全传输和网络服务质量的平衡；具体步骤为：

步骤1：初始化网络，部署要求传感器节点的间距满足其传输距离的要求；

步骤2：在传感器节点开始工作前，通过IPV6的无状态地址自动配置功能进行节点的地址配置，使得网络中每一节点均获取到IPV6地址；

步骤3：优先级划分：各节点根据所在环境的监测要求和所采集数据的实时性需求区分所要监测数据的优先级；具体为：

将所要监测数据的优先级分为高、中、低三类，分别以00、01和10表示；

当各节点收到数据包后，首先从数据包中获取其IPV6地址，若发现该IPV6地址未在其地址存储表中出现，则将其添加至地址存储表中，count值加1；若已经在地址存储表中，则count值加1，判定其是否大于t，若大于t则count值清零；

其次，在控制帧中获取到该数据包的优先级别，分为以下三种情况：

若优先级代码为10，则将该数据包插入到数据缓冲池队列的末尾；

若优先级代码为01，则将该数据包插入到数据缓冲池队列中第一个优先级代码为10的数据包之后的第count个位置；

若优先级代码为00，则将该数据包插入到数据缓冲池队列中第一个优先级代码为01的数据包之后的第count个位置；

步骤4：异构的传感器节点分别采集周围环境的数据信息，若采集的是多媒体数据，则转步骤5执行，若采集的是标量数据则转步骤6执行；

步骤5：多媒体数据的隐私转换和加密；转步骤7执行；

步骤6：标量数据的隐私转换和加密；转步骤8执行；

步骤7：多媒体数据的中继转发；数据包到达目的节点则执行步骤9；

步骤8：标量数据的中继转发；数据包到达目的节点则执行步骤9；

步骤9：到达目的节点。

2.如权利要求1所述的基于优先级的IPV6异构传感网数据安全通信方法，其特征在于，步骤5中多媒体数据的隐私转换和加密，具体为：

多媒体传感节点将采集到的多媒体数据转换为二进制序列，按照8bit一单元 将该序列划分成多个子序列，不足8bit的最后一个子序列则补0；

选择其中部分子序列做隐私变换，考虑重要程度和优先级后，计算出需要做隐私变换的子序列数i；

多媒体传感节点得到隐私变换的子序列数i之后，利用随机数产生器随机选择i个子序列并记录下这些子序列的位置{w_i,i＝1,2,3...}，然后综合考虑重要程度和优先级之后，依据隐私转换规则寻找相应的8bit二进制序列，将其依次和w_i位置的子序列做异或操作后得到数据帧D1，D1也包括那些未进行隐私变换的子序列；

将管理帧即重要程度，标记为M1，控制帧即优先级，标记为V1；

多媒体传感节点从路由表中选择下一跳节点，并根据数据的重要程度选择相应长度的共享加密密钥K1，将数据包{(D1,M1,{w_i...},i)K1,V1,IDA,IDB}发送给下一跳节点，其中，(D1,M1,{w_i...},i)K1表示用选定的共享密钥对数据帧、管理帧和子序列位置及数量进行加密，IDA为当前发送节点A的IPV6地址，IDB为下一跳接收节点B的IPV6地址。

3.如权利要求1所述的基于优先级的IPV6异构传感网数据安全通信方法，其特征在于，步骤6中标量数据的隐私转换和加密，具体为：

标量传感节点将采集的标量数据的二进制序列按照8bit一单元划分成多个子序列，不足8bit的最后一个子序列则补0，将每一子序列和隐私转换规则所对应的8bit二进制序列执行异或操作得到数据帧D2；

将管理帧即重要程度，标记为M2，控制帧即优先级，标记为V2；

标量传感节点从路由表中选择下一跳节点，并根据数据的重要程度选择相应的共享加密密钥K2，将数据包{(D2,M2)K2,V2,IDC,IDD}发送给下一跳节点，其中，(D2,M2)K2表示用选定长度的共享密钥对数据帧和管理帧进行加密，IDC为当前发送节点C的IPV6地址，IDD为下一跳接收节点D的IPV6地址。