计算机学报
計算機學報
계산궤학보
CHINESE JOURNAL OF COMPUTERS
2014年
4期
915-926
,共12页
范永健%陈红%张晓莹%彭辉%李翠平
範永健%陳紅%張曉瑩%彭輝%李翠平
범영건%진홍%장효형%팽휘%리취평
无线传感器网络%隐私保护%近似查询%数据聚集%物联网
無線傳感器網絡%隱私保護%近似查詢%數據聚集%物聯網
무선전감기망락%은사보호%근사사순%수거취집%물련망
wireless sensor networks%privacy preservation%approximate query%data aggregation%Internet of Things
无线传感器网络中实现隐私保护通用近似查询是具有挑战性的问题.文中提出一种无线传感器网络中隐私保护通用近似查询协议PGAQ.PGAQ将传感器节点编号和其采集数据隐藏于设计的数据结构中,在基站构造线性方程组解出直方图,根据直方图具有的统计信息,不泄露隐私地完成Top-k查询、范围查询、SUM、MAX/MIN、Median、Histogram等近似查询.PGAQ使用网内求和聚集以减少能量消耗,并且能够通过调节直方图划分粒度来平衡查询精度与能量消耗.PGAQ协议分为H-PGAQ和F-PGAQ两种模式.H-PGAQ模式使用数据扰动技术加强数据安全性,F-PGAQ使用过滤器减少连续查询通信量.通过理论分析和使用真实数据集实验验证了PGAQ的安全性和有效性.
無線傳感器網絡中實現隱私保護通用近似查詢是具有挑戰性的問題.文中提齣一種無線傳感器網絡中隱私保護通用近似查詢協議PGAQ.PGAQ將傳感器節點編號和其採集數據隱藏于設計的數據結構中,在基站構造線性方程組解齣直方圖,根據直方圖具有的統計信息,不洩露隱私地完成Top-k查詢、範圍查詢、SUM、MAX/MIN、Median、Histogram等近似查詢.PGAQ使用網內求和聚集以減少能量消耗,併且能夠通過調節直方圖劃分粒度來平衡查詢精度與能量消耗.PGAQ協議分為H-PGAQ和F-PGAQ兩種模式.H-PGAQ模式使用數據擾動技術加彊數據安全性,F-PGAQ使用過濾器減少連續查詢通信量.通過理論分析和使用真實數據集實驗驗證瞭PGAQ的安全性和有效性.
무선전감기망락중실현은사보호통용근사사순시구유도전성적문제.문중제출일충무선전감기망락중은사보호통용근사사순협의PGAQ.PGAQ장전감기절점편호화기채집수거은장우설계적수거결구중,재기참구조선성방정조해출직방도,근거직방도구유적통계신식,불설로은사지완성Top-k사순、범위사순、SUM、MAX/MIN、Median、Histogram등근사사순.PGAQ사용망내구화취집이감소능량소모,병차능구통과조절직방도화분립도래평형사순정도여능량소모.PGAQ협의분위H-PGAQ화F-PGAQ량충모식.H-PGAQ모식사용수거우동기술가강수거안전성,F-PGAQ사용과려기감소련속사순통신량.통과이론분석화사용진실수거집실험험증료PGAQ적안전성화유효성.
Privacy preservation in Wireless Sensor Networks (WSNs)has attracted more andmore attention.Answering generic query in WSNs while preserving data privacy is a challenge.In this paper,we present a Privacy-preserving Generic Approximate Query protocol in WSNs(PGAQ).PGAQ adopts novel strategies which use random vector shared between the base stationand sensor nodes to conceal sensor node IDs and sensory data,figure out the histogram accordingto linear equations in the base station,and then compute approximate results for multiple types ofquery,such as Top-k query,range query,SUM,MAX/MIN,Median,Histogram,etc.PGAQadopts in-network aggregation to reduce energy consumption.We devise two schemes for PGAQ:P-PGAQ and F-PGAQ.P-PGAQ uses perturbation technique to enhance security of data,whileF-PGAQ introduces filter technique to lessen communication overhead.Theoretical analysis andsimulation results by using real-world data confirm the high efficacy and efficiency of PGAQ.