[发明专利]面向无线网络环境的科研数据隐私保护增强方法及系统

权利要求书

1.一种面向无线网络环境的科研数据隐私保护增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立移动设备不同姿势和位移的变化模式，根据移动设备从无线网络信号发射源接收的无线网络信号的信号强度变化来检测设备状态变化的起始点，并对接收到的信号进行校准处理；

S2、将经过校准处理的数据序列量化为比特序列；

S3、利用哈希编码方式，根据每台移动设备的比特序列计算密钥，并在移动设备之间相互交换加密消息来验证相互认证的一致性，生成独特且随机的对称密钥并建立完全连接，其中，利用哈希编码方式，根据每台移动设备的比特序列计算密钥，并在移动设备之间相互交换加密消息来验证相互认证的一致性包括：对于每台移动设备，计算其比特序列的哈希验证码，并交换给其他设备，每台移动设备对比本设备生成的哈希验证码序列和接收到的哈希验证码序列的编辑距离，并根据编辑距离与所设阈值的关系决定是否认证成功；

其中，移动设备之间相互交换加密消息来验证相互认证的一致性包括：

1)对设备A的比特序列S和设备B的比特序列S’的滑动窗口W进行初始化，两设备比特序列的长度分别表示为l_X和l_Y，滑动窗口大小为ω；

2)分别获得窗口W的比特字符串M_i和M_i'，生成随机数值r_i和r_i'，i表示窗口W索引，调用哈希函数HAMC(r_i,M_i)来获得比特字符串B_i和B_i'；

3)以1比特为步长，在序列S和S’上向前移动窗口，并执行2)操作，获得对应序列的所有比特字符串，构成比特字符串序列；

4)通过广播的方式，设备A发送长度为l_X的序列X＝{r_i||B_i}给设备B；

5)通过广播的方式，设备B发送长度为l_Y的序列Y＝{r_i'||B′_i}给设备A；

6)计算X和Y之间的编辑距离d，并计算B_i和B′_i的匹配度

7)如果α＜t，t表示相互认证阈值，那么相互认证对方设备为授权设备。

2.根据权利要求1所述的面向无线网络环境的科研数据隐私保护增强方法，其特征在于，所述步骤S1包括：通过执行摇晃或翻转移动设备的行为对移动设备建立不同的姿势和位移的变化模式；以移动设备接收的无线网络信号的接收信号强度RSSI作为对无线信道变化的反馈，对RSSI序列进行数值异常检测，检测到移动设备发生震动事件的RSSI特征值，作为设备姿态或位置变化的起始点，并对多台移动设备的起始点和轨迹进行同步；对数据序列进行插值处理，平滑RSSI序列的轨迹；采用无限脉冲响应滤波器对不同频段的RSSI序列进行滤波处理。

3.根据权利要求2所述的面向无线网络环境的科研数据隐私保护增强方法，其特征在于，所述对多台移动设备的起始点和轨迹进行同步包括：沿着原始RSSI数据序列进行滑动窗口，滑动窗口大小的计算方式为：f_sp/f_sk，其中f_sp为采集样本数据的采样频率，f_sk为摇晃或翻转移动设备的晃动频率，并计算每个滑动窗口的数据序列的平均值v_i；当v_it_i时，t_i为设置的阈值，将窗口的起始点设为P，停止滑动窗口。

4.根据权利要求2所述的面向无线网络环境的科研数据隐私保护增强方法，其特征在于，所述对数据序列进行插值处理包括：将数据序列S分成多个子序列D，对每个子序列采用数据插值处理，采用窗口大小可调节的平滑窗口滤波器对数据进行平滑，通过评估互相关系数θ和阈值t的大小，来调节窗口大小ω的值，不断迭代，直至互相关系数接近阈值，平滑过程结束。