[发明专利]一种安全性高的网络传输方法、系统和可读存储介质

权利要求书

1.一种安全性高的网络传输方法，其特征在于，所述方法包括：

构建无线传感器网络框架，且所述无线传感器网络框架包括基站和多个无线传感器；

基于能量平衡动态分组算法对多个无线传感器分成不同组，且每个组包括一个无线传感器组首和多个无线传感器节点；

针对同一组，所述无线传感器组首以及各个无线传感器节点分别进行广播通信，并建立组内密钥；

每个无线传感器节点进行采集数据，并采用对应的组内密钥进行加密得到数据密文，然后将所述数据密文传输给本组的无线传感器组首；

每个无线传感器组首分别收集本组的各个无线传感器节点传输的数据密文，并采用对应的组内密钥进行解密，还原得到本组各个无线传感器节点采集的数据，并对各个数据进行融合处理，得到融合数据；

每个无线传感器组首将各自生成的融合数据通过安全链路传输给所述基站，并由所述基站上报给数据管理中心；

基于能量平衡动态分组算法对多个无线传感器分成不同组，具体包括：

基于距离的聚类算法对多个无线传感器进行聚类，得到个组，并将每个组的聚类中心作为无线传感器组首，同时确定个无线传感器组首的位置信息，记为第个无线传感器组首的位置信息，且；

计算各个无线传感器组首到基站的距离期望，得到最优无线传感器组首数，若，则将 的值赋给，若，则无线传感器组首选定成功；

以选定无线传感器组首为参考，考虑能量因素，并计算其它无线传感器节点到各无线传感器组的竞争函数值，其中表示第个无线传感器组首，表示第个无线传感器节点，预设每个组应有成员节点，其中n表示无线传感器网络框架中的无线传感器总数，各无线传感器组首吸收其竞争函数值的前个节点作为第一批吸收的成员节点，其中；

计算已形成的各组的剩余能量，目前剩余能量最高组的总能量记为，其余各组剩余能量记为，各组剩余能量与剩余能量最高组的总能量比值记为；

若，则无线传感器组首暂停一轮吸收新无线传感器节点加入该组，其中为预设阈值；若，则无线传感器组首考虑距离因素，吸收新无线传感器节点加入组内，计算未加入组的无线传感器节点的竞争函数值，将值的前个节点吸收为新的成员节点，其中，且，分别为设定数值。

2.根据权利要求1所述的一种安全性高的网络传输方法，其特征在于，构建无线传感器网络框架，且所述无线传感器网络框架包括基站和多个无线传感器，具体包括：

为每个无线传感器配置唯一的序列号，并将配置关系存储在所述基站的序列号数据库中；

在配置完成后，由所述基站向无线传感器网络中的无线传感器发送序列号请求；

每个无线传感器基于所述序列号请求将自己的序列号发送给所述基站；

由所述基站接收各个无线传感器传来的序列号，判断其是否在所述序列号数据库中，如果某无线传感器传来的序列号在所述序列号数据库中，则判定该无线传感器为正常传感器；如果某无线传感器传来的序列号不在所述序列号数据库中，则判定该无线传感器为异常传感器，并通过广播通知给其它无线传感器。

3.根据权利要求1所述的一种安全性高的网络传输方法，其特征在于，所述无线传感器组首以及各个无线传感器节点分别进行广播通信，并建立组内密钥，具体包括：

所述无线传感器组首与所述无线传感器节点分别基于预置的全局密钥和对应的无线传感器序列号计算获取自身的个体密钥，其中表示第个无线传感器的个体密钥，表示无线传感器的标识，表示伪随机函数；

将获得的个体密钥加载到对应的无线传感器上，并计算对应的无线传感器的主密钥，其中表示第个无线传感器的主密钥；

由第个无线传感器通过广播第一信息以寻找相邻的其它无线传感器，其中所述第一信息是由全局密钥对无线传感器序列号和主密钥加密生成的；

当相邻的第个无线传感器接收到第一信息后，回应第二信息，所述第二信息是由全局密钥对无线传感器序列号和主密钥加密生成的，表示第个无线传感器的序列号， 表示第个无线传感器的主密钥；

第个无线传感器与第个无线传感器分别基于主密钥和主密钥计算二者的组队密钥，以此方式，使得同一组相邻无线传感器之间分别建立组队密钥；

由无线传感器组首生成一个随机数作为组内密钥，采用组队密钥对所述组内密钥进行加密后传输给相邻的无线传感器节点，由相邻的无线传感器节点基于所述组队密钥进行解密获取组内密钥，由相邻的无线传感器继续将组内密钥传送给其它相邻的无线传感器节点。