具有隱私保護能力的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢處理技術(shù)研究

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1、中圖分類號TP311論文編號102871612-S002 學(xué)科分類號081202碩士學(xué)位論文具有隱私保護能力的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢處理技術(shù)研究研究生姓名孫研學(xué)科、專業(yè)計算機軟件與理論研究方向數(shù)據(jù)庫技術(shù)指導(dǎo)教師曹子寧教授秦小麟教授南京航空航天大學(xué)研究生院計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院二О一一年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofComputerScienceandTechnologyQueryProcessingwithPrivacyProtectioninWirelessSensorNet

2、workAThesisinSoftwareandTheoryofComputerbySunYanAdvisedbyProf.CaoZining &Prof.QinXiaolinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2011承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材

3、料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要查詢處理技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的核心，而近年來隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與成熟，日益嚴(yán)重的隱私問題已經(jīng)逐步成為制約無線傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢處理技術(shù)研究的瓶頸問題。因此隱私保護技術(shù)已經(jīng)成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的研究熱點，但是由于尚處于起步階段，現(xiàn)有的研究還存在諸多不足：現(xiàn)有的具有隱私保護能力的聚集查詢處理算法都是針對求和的，無法解決MAX/MIN這類基于比較的聚集查詢問題；現(xiàn)

4、有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢處理系統(tǒng)都不具備隱私保護能力。為了克服現(xiàn)有研究的不足，本文研究了具有隱私保護能力的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢處理技術(shù)。提出了一個具有隱私保護能力的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)極值查詢處理算法，設(shè)計并實現(xiàn)了一個具有隱私保護能力的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢處理系統(tǒng)。本文的主要工作和創(chuàng)新點如下：（1）提出了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下面向比較運算的隱私保護模型，并基于該模型提出了一種具有隱私保護能力的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)極值查詢處理算法PEVA，該算法在同態(tài)加密的基礎(chǔ)上，利用0編碼和1編碼將數(shù)據(jù)大小比較問題轉(zhuǎn)換為集合求交問題，從而使加密數(shù)據(jù)在無需解密的前提下比較數(shù)據(jù)大小。（2）分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點和應(yīng)用環(huán)

5、境，將移動Agent技術(shù)引入到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，提出了一個保障隱私的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢處理系統(tǒng)Archery的體系結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)在基站端提供了一個具備用戶自定義數(shù)據(jù)加密接口的說明性查詢語言,并在節(jié)點端給出了一個基于數(shù)據(jù)流的事件觸發(fā)式Agent執(zhí)行架構(gòu)，同時整個系統(tǒng)的隱私保護框架具備隱私保護能力。（3）設(shè)計實現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢處理系統(tǒng)Archery，并分別詳細(xì)闡述了SQL解析模塊以及移動Agent生成發(fā)送模塊和Agent執(zhí)行虛擬機的設(shè)計與實現(xiàn)技術(shù)。最后在系統(tǒng)上實現(xiàn)和演示了PEVA算法。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，查詢處理，隱私保護，極值查詢，移動Agenti具有隱私保護能力的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢

6、處理技術(shù)研究ABSTRACTQueryprocessingisakeytechnologyofWirelessSensorNetwork(WSN)sinceWSNisalwaysdatadriven.WiththedevelopmentofWSN,privacyinWSNhasemergedtobeabottleneckthatisinthewayofqueryprocessing.Asaresult,privacyprotectionbecomesaresearchfocusinthefieldofWSN.Existingresearcheshavealotofshortcomings

7、,forexamplenow-availableaggregationwithprivacyprotectioncanonlyhandletheSUMoperator;MAXMINoperatorswhicharebasedoncomparisoncannotbeexecutedwithprivacyprotectiontillnow.Toovercometheseshortcomingofexistingresearches,th