一种基于布隆过滤器的传感器溯源编码方法

文档序号:26589977发布日期:2021-09-10 20:35阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于布隆过滤器的传感网络溯源编码方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)根据组网结构,选定布隆过滤器包长m和哈希函数个数k,生成布隆过滤器bf={b0,b1,...,b
m
‑1},其中b0,b1,...,b
m
‑1表示布隆过滤器中的m位,在初始化时,每位都会置为0:(2)对于传感网络中,每一个产生数据包的节点,都会根据其数据包的序列号seq和节点的私钥ki生成节点id,即vid,并根据布隆过滤器bf生成一个布隆过滤器包ibf,将其初始化为0,最后将vid插入布隆过滤器包ibf中,再将该数据包整体上传到下一个节点中;(3)每一个中间节点接收到数据之后,都会重复(2)中的步骤,将其vid与收到的溯源信息聚合,即在其基础之上在进行布隆过滤器加密;(4)数据到达根节点之后,此时的布隆过滤器节点包ibf会包含整个路径的信息,我们需要对其进行验证,因此会调用溯源验证与收集算法对节点路径进行验证。2.如权利要求1所述的基于布隆过滤器的传感网络溯源编码方法,其特征在于,选定布隆过滤器包长m和哈希函数个数k需要针对每个网络的路径长度以及数据包长度来设定。3.如权利要求1所述的基于布隆过滤器的传感网络溯源编码方法,其特征在于,对于节点n
i
的vid基于如下公式进行计算:vid=generatevid(n
i
,seq)=e
ki
(seq),e代表对称加密算法,使用aes对其进行加密。4.如权利要求1或2或3所述的基于布隆过滤器的传感网络溯源编码方法,其特征在于,步骤(4)中所述验证是:当根节点接收到代表整个溯源路径的布隆过滤器包ibf时,它执行溯源验证过程,该过程假定根节点知道数据路径应该是什么,并检查ibf以查看是数据包否遵循了正确的路径进行转发,根节点初始化全为0的布隆过滤器bfc,位数为m,然后,通过为路径中的每个节点生成vid,并将此vid插入布隆过滤器来更新bfc,更新之后的bfc表示根节点基于节点编码算法对于溯源信息的二次计算,为了验证溯源信息的正确性,根节点接着将bfc与所接收的ibf进行比较,当且仅当bfc等于ibf时,溯源验证成功。5.如权利要求4所述的基于布隆过滤器的传感网络溯源编码方法,其特征在于,验证失败将会触发溯源收集过程,该过程尝试从编码的溯源信息中检索节点,并尝试区分路径更改和攻击事件,对于网络中的任意一个节点n
i
,根节点使用vid的计算公式,在溯源图中建立对应的顶点;然后,根节点遍历ibf数组,并执行vid的成员资格判定算法,如果该算法返回true,则该顶点很可能存在于溯源网络中,即是数据路径中的传感器节点,否则会发出攻击预警。

技术总结
本发明公开了一种基于布隆过滤器的传感网络溯源编码方法,包括如下步骤:根据网络中数据包对应的序列号(seq)和主机节点的私钥Ki生成节点ID(VID),每当数据源节点生成数据包时,它会创建一个布隆过滤器包(ibf),将其全部初始化为0,并将该顶点的VID插入该布隆过滤器包ibf。之后会将这个布隆过滤器作为数据包的一部分,同步向上传输,每个中间节点都会将自己的节点信息生成VID之后,将该VID插入ibf


技术研发人员:黄杰 陈子昂
受保护的技术使用者:东南大学
技术研发日:2021.06.10
技术公布日:2021/9/9
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