解析无线传感器网络数据隐私保护技术

唐秀奎 刘国军

【摘要】 本文将对无线传感器网络数据隐私保护进行分析，并在此基础上探索无线传感器网络数据隐私保护技术的现状与发展。

【关键词】 无线传感器 网络数据 隐私保护

物联网的重要组成部分之一就是无线传感器网络，当前广泛应用于国防军事、智能家居、医疗卫生、环境监测等领域。在传感器网络应用的发展过程中，隐私数据被泄露、篡改、威胁的问题屡见不鲜。以医疗领域为例，在分析进行患者血压、心率等重要数据的过程中，便携式无线传感器中的数据很可能出现安全问题。

一、无线传感器网络数据隐私保护概述

以数据为中心、多跳、自组织、分布式、资源受限是无线传感器网络的重要特点，其通常在不容易控制、无人值守的复杂环境中布置，当前无线传感器网络数据隐私保护中存在以下问题：首先，难以控制部署环境。野外等无人值守的环境是传感器网络的主要布置环境，通过链路层窃听获取敏感信息、俘获控制或伪造传感器节点等成为攻击者获取隐私数据的重要途径。其次，资源受限。传感器网络的重要特征之一就是资源受限，传感器网络的使用时间会受到能量消耗的影响，这种情况下传感器网络通常无法直接适用传统网络中数据挖掘或数据发布中的隐私保护技术[1]。

二、无线传感器网络数据隐私保护技术现状与发展

2.1复杂查询中隐私保护技术

传感器网络的主要服务是数据查询，因此传感器网络复杂查询中隐私保护技术对整个网络数据隐私保护实现具有重要意义。针对数据聚集和范围查询中隐私保护问题是当前研究的主要方向，而SKYLINE查询、KNN查询等中的隐私保护机制当前缺少必要的研究，同时近似查询、精确查询、连续查询、快照查询等方式往往具有不同的特征和流程，这导致了不同的实现流程特征，进而产生不同的隐私泄露内容和环节。所以应当有效整合不同的查询类型和方式中隐私保护技术，进而有效提升隱私数据保护水平[2]。

2.2时空相关性数据隐私保护技术

医疗、环境等领域的检测是传感器网络的主要应用范围，具有时空相关性是集得数据的重要特点。为了达到减少通信量和时间延迟的目的，当前虽然感知数据时空相关性设计算法已经在传感器网络数据管理方面获得应用，但是利用时空相关性优化聚集和查询协议性能并针对时空相关性进行数据隐私保护还没有实现。在概率图、时间序列模型等现代管理推断科技的发展过程中，更多的攻击者选择通过感知数据时空相关性进行推断攻击，这严重的威胁着网络的安全。

2.3新型网络中数据因素保护技术

在传感器网络技术的发展过程中，车载传感网、多基站传感网等新型网络不断产生。其中聚集查询、路由查询、数据存储等数据管理模式在新型网络中变化较大，新的隐私保护和隐私泄露渠道随之产生，新的攻击方式被攻击者利用于攻击网络。攻击者经常在多基站传感中伪装或俘获基站，而当前基站可能是很多大多数网络数据传输的基础，而多基站传感网拥有用户类型也大幅增加，保护查询模式和用户身份等信息的任务将变得更加严峻。当前传感器网络中用户隐私保护技术还处于发展初期，不仅要改变车载传感网中数据管理模式，还应当强化查询的实时性。

2.4隐私保护技术和传感网络技术进一步整合

多学科的交叉和结合是传感器网络数据隐私保护技术发展的重要基础，传感器网络数据管理和隐私保护是其主要功能。当前数据挖掘和数据发布是面向数据的隐私保护技术的主要内容，传感器网络数据隐私保护技术据此获得了有效地提升。但是资源受限分布式自组织多跳网络是当前传感器网络的本质，传感器网络往往无法无法直接适用这些技术。所以应当通过进一步结合隐私保护技术和传感器网络技术，从传感器网络特点出发，通过优化数据管理更多环节促进性能良好的隐私保护协议设立[3]。

2.5优化平衡时间延迟、能量消耗、结果精确度、隐私保护度

传感器网络重要的特征之一就是资源受限，传感器网络的寿命很大程度上取决于能量消耗量。通信量和计算量大是隐私保护算法的重要特点，隐私保护度在传感器网络数据隐私保护协议优化目标为保证结果精确度情况下能够获得提升，与此同时能量消耗和时间延迟也大幅减少。然而这四项之间存在的深刻的内在联系，应当进行相应的优化平衡措施，然而当前的优化平衡策略与传感器网络的应用需求相去甚远，需要继续完善。

三、结语

无线传感器网络当前在我国还存于发展初期，相应的网络数据保护技术还有待完善，实践当中相关行业人员应当充分重视无线传感器网络数据隐私保护的重要性，通过提升无线传感器网络数据的安全性促进无线传感器网络的健康发展。本文分析了当前无线传感器网络数据隐私保护技术的现状和发展，但本文仍存在局限性，希望行业人员能够加强重视，不断提升无线传感器网络数据保护的水平。

参 考 文 献

[1]范永健，陈红，张晓莹.无线传感器网络数据隐私保护技术[J].计算机学报，2012，（07）：1131-1146.

[2]李静，刘洋.无线传感器网络数据隐私保护技术研究[J].信息系统工程，2015，（09）：60.

[3]宋建华，税光泽.无线传感器网络的数据安全与隐私保护[J].微型机与应用，2013，（09）：4-6.