[发明专利]一种具有隐私保护功能的数据安全聚合方法

摘要

本发明是一种具有隐私保护功能的数据安全聚合方法，解决数据聚合过程中的隐私性和机密性。在数据聚合过程中采用基于身份的带认证密钥协商机制、同态加密机制和聚合签名机制；能够解决数据聚合过程中的隐私性和机密性，在保证系统安全性的前提下同时降低对系统运行效率的影响；通过在传感器节点中集成了基于身份的带认证密钥协商机制、同态加密机制和聚合签名机制，在不降低网内数据处理的效率的前提下，保证高混杂场景下端到端数据隐私性、完整性和可用性。本发明具有如下安全性质：(1)抗毁性；(2)可扩展性；(3)动态性；(4)有效性。

主权项

1.一种具有隐私保护功能的数据安全聚合方法，其特征在于在数据聚合过程中采用基于身份的带认证密钥协商机制、同态加密机制和聚合签名机制；能够解决数据聚合过程中的隐私性和机密性，在保证系统安全性的前提下同时降低对系统运行效率的影响；其具体方法为：1)建立基于身份的带认证密钥协商机制：在基站部署基于身份的私钥生成器PKG，基站为每个节点导入公共参数、节点身份IDi以及节点的私钥si；初始化完成之后，节点通过基于身份的轻量级隐式认证密钥建立算法TinyIBAK执行密钥协商；2)建立基于双线性映射的端到端完整性验证协议：构建一种可聚合的签名机制，在该机制中，不同用户对不同消息计算的签名可以聚合成一个签名，能够为传感器网络提供支持网内处理的端到端完整性验证机制；考虑到签名机制涉及到计算较复杂的对运算，结合同态散列函数，进一步降低聚合数据的完整性保护机制；3)建立基于同态加密的端到端隐私保护算法：选择椭圆曲线加密算法ElGamal作为同态隐私保护方案的核心密码算法，在传感器节点操作系统TinyOS内置聚合协议TAG以及混合能量高效的分布式传感器网络分簇聚合算法HEED的基础上，构建基于ElGamal的隐私数据聚合方法，保障数据在网内处理和传输过程中的隐私性，优化隐私保护安全聚合算法的性能。