[发明专利]一种应用于无线传感器网络的动态密钥虚假数据过滤方法

说明书

本发明提出了一种应用于无线传感器网络中动态密钥的虚假数据过滤方法，簇头节点先对簇内采集节点上传的数据进正确性检测，过滤出虚假数据；然后生成数据报告R传递给它的下游节点，下游节点对接收的数据报告进行验证，保证其合法性；同时，在采集节点发起动态密钥更新时，会先从簇内开始进行密钥更新，当簇头节点与发起密钥更新的采集节点完成密钥更新后，簇头节点会与它的下游节点进行密钥更新，直到Sink节点完成密钥更新，当Sink节点完成密钥更新后，会向发起密钥更新的采集节点发送密钥更新成功通知，采集节点就可以使用新密钥来对数据进行加密了。

技术领域

本发明是一种应用于无线传感器网络中的动态密钥的虚假数据过滤方法。主要用于解决无线传感器中虚假数据的过滤，属于无线传感器网络技术领域。

背景技术

随着无线传感网络技术的快速发展，无线传感网中在生活中应用也越来越广泛，无线传感器网络是面向应用的，贴近客观物理世界的网络系统，其产生和发展一直都与应用相联系。多年来经过不同领域研究人员的演绎，WSN(Wireless Sensor Network)技术在军事领域、精细农业、安全监控、环保监测、建筑领域、医疗监护、工业监控、智能交通、物流管理、自由空间探索、智能家居等领域的应用得到了充分的肯定和展示。随着无线传感器网络的大力发展，无线传感器络中数据传输量越来越大，其中包含了大量的虚假数据，传输这些虚假数据不仅会使数据接收端的决策者做出错误决定还会消耗节点大量的能量，缩短节点寿命，影响网络性能。

发明内容

本发明提供一种应用于无线传感器网络动态密钥的虚假数据过滤方法，该方法有3个目的:

(1)通过环境数据在时间上的相关性，利用DKFS(Dynamic-Key FilteringScheme)算法对节点接收到的数据进行验证，尽可能早的过滤出接收到的虚假数据,减少网络中虚假数据的传输量，节省节点能量，提高网络带宽利用率；

(2)通过DKFS算法可以对节点中存储的密钥进行动态更新，从采集节点端发起，层层递进式地进行密钥更新，先在采集节点与簇头节点之间进行密钥更新，然后，再对簇头节点与它的下游节点进行密钥更新，直到Sink节点更新结束；

(3)通过减少无线传感器网络中虚假数据的传输量，能提高无线传感器网络带宽利用率；

为了实现上述技术目的，本发明采取如下技术方案：

一种应用于无线传感器网络的动态密钥虚假数据过滤方法，具体包括以下步骤：

S1、簇头节点对所有簇内节点上传的数据r进形验证，验证不通过，则直接丢弃该数据，验证通过进入S2步骤；

S2、簇头节点验证完簇内节点上传的数据后，再检验是否需要密钥更新，同时生成数据报告R，将数据报告R发送给下游节点；

S3、如果需要更新，则簇头节点与需要更新的簇内节点进行密钥更新，并通知下游节点进行密钥更新；

S4、簇头节点的下游节点对数据报告R进行验证，同时检测是否需要进行密钥更新，中转节点将验证通过的数据报告R发送给下游节点，直到数据报告R发送到Sink节点；

S5、数据报告R到达Sink后，Sink节点进行最后验证，验证通过则保存数据报告R，反之，则丢弃数据报告R；同时检测是否需要进行密钥更新，如果需要就与上游节点进行密钥更新，更新成功后，向发起密钥更新的簇内节点发送密钥更新成功通知，新密钥可以使用。