[发明专利]一种无线传感器网络多时段数据融合方法和系统

权利要求书

1.一种无线传感器网络多时段数据融合方法，其特征在于，包括：

将传感器网络分簇，每个簇中包含簇头节点和普通节点；

获取普通节点在多个时间段分别接收的数据，采用改进的Paillier同态加密体制对接收的数据进行加密隐藏，采用基于身份的签名方法对不同时间段接收的数据进行签名得到签名数据，发送隐藏数据和签名数据给簇头节点；

每个簇头节点分别聚合簇内普通节点的隐藏数据和签名数据、并发送给基站，基站恢复所有传感器多个时间段隐藏的聚合数据、并根据聚合后的签名数据验证恢复数据是否被篡改；

其中采用改进的Paillier同态加密体制对接收的数据进行加密得到隐私数据具体包括：

采用公式对接收的数据进行加密，其中，表示超递增序列，表示传感器节点接收的数据，S_i，j表示每个网络节点基于身份的私钥，g表示生成元，q表示大素数，mod表示取模运算符；

基于身份的签名方法对不同时间段接收的数据进行签名具体包括：

计算P_i，j＝H₁(ID_i，j)，计算P_β＝H₂(β)∈G₁，其中P_i，j表示每个传感器网络节点分配的唯一的身份标识ID_i，j的Hash函数H₁对应值，P_β表示共同的状态参数β的Hash函数H₂对应值；

对时间段t₁，t₁，...，t_w传感器节点接收的数据签名得到签名数据，

其中，w表示时间段的下标值。

2.如权利要求1所述的一种无线传感器网络多时段数据融合方法，其特征在于，在将传感器网络分簇之前还要进行传感器网络参数选择，其包括：

选择一个网络安全参数k∈Z_q，选择一个大素数q＞2^k，生成两个以q为阶的一个加法群G₁和一个乘法群G₂，一个双线性对映射e：G₁×G₁→G₂，选择两个安全的Hash函数H₁，H₂：{0，1}^*→G₁，从群G₁中选择一个生成元P，选择一个随机数s∈Z_q为系统主秘钥，Q＝sP为系统公钥，为每个传感器网络节点分配一个唯一的身份标识ID_i，j∈{0，1}^*，ID_i，j表示第i簇的第j个网络节点的唯一身份标识，计算每个网络节点基于身份的私钥S_i，j＝sP_i，j，选择一个共同的状态参数β∈{0，1}^*，计算P_β＝H₂(β)∈G₁，计算T＝P_βP，选择一个生成元选择一个超递增序列其中，是大素数，每个的长度且满足其中，N表示传感器网络中节点的总数，d表示传感数据的最大值。

3.如权利要求2所述的一种无线传感器网络多时段数据融合方法，其特征在于，在所述感器网络参数选择之后和普通节点接收数据之前，存储网络传感器节点参数：ID_i，j，S_i，j，H₁，H₂，β，g，q；存储基站所有节点的私钥以及参数：k，q，e，G₁，G₂，H₁，H₂，P，s，Q，T，g。

4.如权利要求2所述的一种无线传感器网络多时段数据融合方法，其特征在于，所述分别聚合簇内普通节点的隐藏数据和签名数据，包括利用公式进行普通节点的隐藏数据聚合，其中，C_i，j表示簇i中的普通节点j的多个时间的加密数据，m表示簇i中的普通节点数，C_i表示聚合隐私数据，采用公式聚合签名数据。