面向網(wǎng)絡(luò)安全的數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究

倪夏冰　錢錦　任田磊　林宇聰

摘要：現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要針對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用環(huán)節(jié)集中在數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)過程，其中采集過程本身的可靠性和傳輸?shù)陌踩?，是?shù)據(jù)安全技術(shù)關(guān)心的重點(diǎn)話題。當(dāng)前，數(shù)據(jù)融合技術(shù)手段的創(chuàng)新應(yīng)用，主要針對(duì)性解決常用無(wú)線通信數(shù)據(jù)傳輸中網(wǎng)絡(luò)資源的傳輸流環(huán)節(jié)，重點(diǎn)借由分布式信息匯聚來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，從而有效降低整體數(shù)據(jù)傳輸體量，提升采集速率，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)使用周期。不過應(yīng)用數(shù)據(jù)融合也面臨諸多安全層面問題，需要通過調(diào)整優(yōu)化融合方案，來(lái)進(jìn)一步提高安全性，滿足無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸安全需要。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)傳輸;數(shù)據(jù)采集;網(wǎng)絡(luò)通信;數(shù)據(jù)融合;安全管理

一、引言

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展迅猛，且呈現(xiàn)快速更新迭代的基本特點(diǎn)。在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應(yīng)用廣泛，其中智能制造、工業(yè)生產(chǎn)、金融服務(wù)等領(lǐng)域，都離不開信息技術(shù)的身影，信息安全便也成為當(dāng)前時(shí)代的技術(shù)話題之一。現(xiàn)階段，社會(huì)生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)當(dāng)中，應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)十分普遍，尤其在5G技術(shù)的普及過程中，無(wú)線通信的數(shù)據(jù)信息傳輸極大地提高了智能決策、快速統(tǒng)計(jì)與云計(jì)算數(shù)據(jù)處理的便捷性，成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重點(diǎn)。不過，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信模式本身存在節(jié)點(diǎn)資源受限、易遭受干擾甚至是攻擊等安全隱患問題，需要引起高度關(guān)注。

二、現(xiàn)行數(shù)據(jù)融合技術(shù)形態(tài)及安全創(chuàng)新策略

目前無(wú)線通信技術(shù)正處于快速發(fā)展階段，生產(chǎn)環(huán)節(jié)所用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備為了提高效率，會(huì)通過無(wú)線協(xié)議來(lái)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)接入，從而形成實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)收集和集散的特征。為了能夠提高數(shù)據(jù)處理的實(shí)質(zhì)性效率，在信息數(shù)據(jù)管理中形成了巨量數(shù)據(jù)的通信融合技術(shù)，希望通過改變數(shù)據(jù)包單個(gè)傳輸局面，形成整合式的數(shù)據(jù)包傳輸新形態(tài)，最終提高數(shù)據(jù)傳輸效率和實(shí)際精度。而在數(shù)據(jù)融合過程中，現(xiàn)有無(wú)線信道本身為對(duì)外開放，攻擊者或可通過開放信道來(lái)對(duì)信道中傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行竊聽，或進(jìn)行身份偽裝來(lái)傳輸虛假信息，影響數(shù)據(jù)接收端對(duì)于數(shù)據(jù)判斷。

安全性的挑戰(zhàn)是當(dāng)前數(shù)據(jù)融合技術(shù)的創(chuàng)新方向，現(xiàn)行技術(shù)領(lǐng)域針對(duì)更高安全級(jí)別的數(shù)據(jù)融合技術(shù)提出兩種升級(jí)策略。其一是進(jìn)行逐跳加密技術(shù)，針對(duì)重復(fù)性數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算加密，但是在實(shí)際使用中存在解密運(yùn)算方面的問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)融合傳輸速率受限;其二是非加密的節(jié)點(diǎn)信譽(yù)度技術(shù)，通過諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等手段為通信節(jié)點(diǎn)參與融合情況進(jìn)行授信，從而達(dá)到數(shù)據(jù)融合加密技術(shù)的實(shí)際目標(biāo)。

逐跳加密技術(shù)手段就目前來(lái)看，相對(duì)原始，但是在數(shù)據(jù)融合中應(yīng)用廣泛。實(shí)際技術(shù)邏輯為：當(dāng)數(shù)據(jù)包在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中向上級(jí)進(jìn)行傳輸，需要經(jīng)歷數(shù)據(jù)解密、數(shù)據(jù)融合、加密等多個(gè)過程，過程中的融合數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸流中，最易受到攻擊。相應(yīng)的加密執(zhí)行過程內(nèi)部，攻擊者便能夠直接通過對(duì)融合節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解密、篡改、竊取等，獲取其中關(guān)鍵信息或傳播虛假信息，影響數(shù)據(jù)傳輸結(jié)果，導(dǎo)致融合數(shù)據(jù)傳輸中的加密失效。與此同時(shí)，整個(gè)加密過程有著十分復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一旦數(shù)據(jù)融合經(jīng)歷層級(jí)數(shù)量增多，所有經(jīng)歷節(jié)點(diǎn)就必須頻繁執(zhí)行解密加密的操作過程，導(dǎo)致流程十分臃腫。最后，由于應(yīng)用加密技術(shù)手段，逐跳加密本身能夠抵抗外部的信息攻擊，但是對(duì)于內(nèi)部攻擊缺乏防御力。部分技術(shù)研究人員則需要通過引入同態(tài)加密或者信譽(yù)度評(píng)估等手段來(lái)增強(qiáng)加密強(qiáng)度，無(wú)疑進(jìn)一步增加了數(shù)據(jù)融合的繁復(fù)程度，不利于簡(jiǎn)潔高效的數(shù)據(jù)融合功能實(shí)現(xiàn)。有研究學(xué)者提出了應(yīng)用融合數(shù)據(jù)隱私機(jī)制，構(gòu)建CPDA以及SMART兩種融合安全技術(shù)手段。前者通過隨機(jī)數(shù)私密進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，再通過二次多項(xiàng)式來(lái)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行隱藏;厚澤通過分片重組形式進(jìn)行因此保護(hù)，利用感知節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分片，并最終實(shí)現(xiàn)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)分片共享，最后利用粗頭來(lái)對(duì)分片進(jìn)行sum融合執(zhí)行獲得數(shù)據(jù)結(jié)果。

雖然當(dāng)前兩種數(shù)據(jù)融合技術(shù)手段擁有較為普遍的應(yīng)用場(chǎng)景，能夠解決存在的數(shù)據(jù)安全性和隱私保護(hù)諸多問題，但在實(shí)際運(yùn)行中成本投入較高，不同融合周期內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間需要進(jìn)行多次的數(shù)據(jù)交換，甚至在下一跳轉(zhuǎn)發(fā)中需要頻繁進(jìn)行加解密操作，影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的資源通信強(qiáng)度。其中SMART模式尚無(wú)法有效解決數(shù)據(jù)通信中丟包問題，出現(xiàn)丟包現(xiàn)象就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)融合結(jié)果出現(xiàn)巨大偏差。近年來(lái)針對(duì)數(shù)據(jù)丟包出現(xiàn)了ESMART技術(shù)手段，該技術(shù)模型針對(duì)前一代進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，通過嘗試單節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分割來(lái)完成數(shù)據(jù)分片。技術(shù)應(yīng)用雖然能夠在一定程度上降低通信數(shù)據(jù)總量，但仍然未能完全解決丟包問題，同樣在實(shí)際傳輸尤其是重要數(shù)據(jù)融合傳輸中，仍不適用。

與逐跳加密技術(shù)相比較，端到端的技術(shù)加密機(jī)制無(wú)論是同態(tài)加密還是節(jié)點(diǎn)融合，都存在一些技術(shù)上難以解決的實(shí)際問題。雖然當(dāng)前技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域當(dāng)中，同態(tài)加密本身的端到端安全鏈路是融合創(chuàng)新的發(fā)展方向，然而在實(shí)際技術(shù)應(yīng)用中，同態(tài)加密的算法構(gòu)造問題、終端機(jī)密性保護(hù)和完整性驗(yàn)證等問題需要得到徹底解決，才能夠真正使同態(tài)加密技術(shù)呈現(xiàn)出活力。應(yīng)用中也需要在節(jié)點(diǎn)加密職前，針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密編碼。完成編碼后使編碼數(shù)據(jù)能夠保留原始值相關(guān)信息，同時(shí)保留范圍內(nèi)的順序信息，最終保證方案能夠在傳輸中支持求和求最值等融合函數(shù)。編碼當(dāng)中的原始數(shù)據(jù)的尺寸相應(yīng)縮小，應(yīng)用同態(tài)加密編制密文，基站在進(jìn)行譯碼獲得數(shù)據(jù)。

三、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合安全性模型構(gòu)建

（一）基于安全性的數(shù)據(jù)融合形式

為了提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼w安全性，需要針對(duì)性進(jìn)行消息認(rèn)證，現(xiàn)象認(rèn)證碼主要有以下兩種。其中一種是哈希函數(shù)密鑰，簡(jiǎn)稱HMAC。該密鑰主要針對(duì)發(fā)送方和接收方進(jìn)行雙向共享，其中單向密鑰可以充當(dāng)部分輸入另一部分進(jìn)行消息驗(yàn)證的模型得到應(yīng)用。而雙向密鑰則通過雜湊函數(shù)來(lái)設(shè)定前后綴，從而有效防治攻擊者憑借已知的密鑰結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行前后綴選擇實(shí)現(xiàn)修改信息的目的;另一種是通過分組密碼的形式來(lái)制作消息認(rèn)證碼，簡(jiǎn)稱為CMAC，在實(shí)際的雙向密鑰共享情況之中，分組密碼主要通過分組連接CBC的模式來(lái)重新進(jìn)行認(rèn)證碼的構(gòu)造。與分組加密形式相同，需要通過消息分組的認(rèn)證來(lái)對(duì)當(dāng)前認(rèn)證碼中的分組密碼長(zhǎng)度進(jìn)行識(shí)別。當(dāng)末位消息位數(shù)不足時(shí)則進(jìn)行隨機(jī)填充，實(shí)現(xiàn)前一份組加密進(jìn)行輸出可以作為后一分組加密的輸入，并構(gòu)成循環(huán)重復(fù)，產(chǎn)生最終加密MAC碼。該認(rèn)證碼形式主要實(shí)現(xiàn)加密過程中不同分組之間的相互聯(lián)系，從而增進(jìn)了消息認(rèn)證碼本身所具有的安全性。

（二）融合數(shù)據(jù)模型的安全工具

當(dāng)前數(shù)據(jù)融合技術(shù)中，融合模型的按應(yīng)用需要涉及多環(huán)節(jié)的安全管控，因此分別需要針對(duì)具體的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型工具進(jìn)行說(shuō)明。常見模型工具應(yīng)用控制環(huán)節(jié)主要包括以下四個(gè)部分。

其一是數(shù)據(jù)流的匯聚節(jié)點(diǎn)sink，該環(huán)節(jié)是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中的管理者環(huán)節(jié)，主要利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)密鑰信息分配，并對(duì)管理節(jié)點(diǎn)的加入和退出進(jìn)行控制。實(shí)際運(yùn)行中，匯聚節(jié)點(diǎn)會(huì)采用王冠類的資源富裕型設(shè)備擔(dān)任，運(yùn)行中其本身的存儲(chǔ)能力和計(jì)算能力不會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境限制。

其二是簇首CH，該環(huán)節(jié)節(jié)點(diǎn)主要依托網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部的能量算法，實(shí)際應(yīng)用中除了分擔(dān)網(wǎng)絡(luò)管理功能外，在模型當(dāng)中簇首還將作為中間融合節(jié)點(diǎn)，主要參與到簇內(nèi)和簇間的數(shù)據(jù)融合工作。

其三是傳感器節(jié)點(diǎn)SN，該部分主要處于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)節(jié)，由具體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備充當(dāng)。主要功能未聽傳感器設(shè)備來(lái)對(duì)周邊環(huán)境信息進(jìn)行采集，通過感知數(shù)據(jù)進(jìn)行向上傳輸。

其四是攻擊者，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全模型主要針對(duì)內(nèi)部攻擊進(jìn)行防御處而略研究，內(nèi)部攻擊中常見攻擊者通過偽裝身份方式進(jìn)行虛假信息報(bào)送或者篡改過程采樣信息，導(dǎo)致結(jié)果錯(cuò)誤。部分攻擊者還會(huì)有限對(duì)簇首進(jìn)行共計(jì)，通過對(duì)流數(shù)據(jù)包形式進(jìn)行數(shù)據(jù)分包和轉(zhuǎn)發(fā)。

以上四個(gè)方面是當(dāng)前融合數(shù)據(jù)安全管理模型當(dāng)中需要通過安全管控工具來(lái)進(jìn)行有效管理的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。

四、數(shù)據(jù)融合在網(wǎng)絡(luò)安全的技術(shù)內(nèi)涵

（一）安全需求下的數(shù)據(jù)融合技術(shù)創(chuàng)新

數(shù)據(jù)融合技術(shù)主要解決傳統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中由于環(huán)境監(jiān)測(cè)所需要的傳感器海量數(shù)據(jù)內(nèi)容的流動(dòng)和報(bào)送。常見傳統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)本身的節(jié)點(diǎn)通信能力以及通信能量制約，導(dǎo)致在實(shí)際的海量數(shù)據(jù)傳輸過程中無(wú)法快速有效地完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。為了能夠有效解決生產(chǎn)過程中傳感器數(shù)據(jù)流動(dòng)的數(shù)據(jù)量問題，數(shù)據(jù)融合技術(shù)誕生了。數(shù)據(jù)融合技術(shù)是當(dāng)前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的核心手段，主要通過融合算法對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚和壓縮，進(jìn)而減少單位時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)通道內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸總量，降低系統(tǒng)時(shí)延，提高數(shù)據(jù)效率。在網(wǎng)絡(luò)安全需求下，數(shù)據(jù)融合技術(shù)除了要保證自身的通信效率，還需要明確安全管控的技術(shù)方向。

（二）安全管理中數(shù)據(jù)融合技術(shù)需保證的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

安全管理是數(shù)據(jù)融合技術(shù)的創(chuàng)新方向，但是在安全模型建設(shè)和完善中，應(yīng)當(dāng)始終保持?jǐn)?shù)據(jù)融合技術(shù)本身的優(yōu)勢(shì)特性。從數(shù)據(jù)融合技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用來(lái)看，數(shù)據(jù)融合技術(shù)需要在安全管理環(huán)境下始終具備兩方面優(yōu)勢(shì)：其一，數(shù)據(jù)融合技術(shù)需要保證對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸量的整體控制，其中傳感器節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行蔬菜上傳中，需要始終利用數(shù)據(jù)融合技術(shù)保證有價(jià)值的數(shù)據(jù)幀的傳輸，利用融合方式對(duì)有價(jià)值幀之間的中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行融合操作，來(lái)持續(xù)減少數(shù)據(jù)傳輸總量，節(jié)約傳輸能量;其二，數(shù)據(jù)融合技術(shù)要能夠持續(xù)有效降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)堵塞，利用融合技術(shù)手段，使得鄰居節(jié)點(diǎn)能夠成為數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜诤现袑?，降低轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，進(jìn)而保證網(wǎng)絡(luò)通常，避免出現(xiàn)堵塞問題。

五、數(shù)據(jù)融合技術(shù)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的安全方案

（一）解決常見的數(shù)據(jù)融合安全問題

傳統(tǒng)消息認(rèn)證碼機(jī)制中哈希函數(shù)機(jī)制和分組密碼機(jī)制能夠有效對(duì)融合數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行完整性驗(yàn)證，因此匯聚節(jié)點(diǎn)所最終獲得的數(shù)據(jù)并非是節(jié)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)MAC算法并不能夠?qū)Σ蓸訑?shù)據(jù)進(jìn)行完整性校驗(yàn)，其中簇首所處的中間融合過程會(huì)產(chǎn)生對(duì)于節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)信息的篡改，導(dǎo)致融合結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。實(shí)際應(yīng)用同態(tài)加密的效益認(rèn)證碼可以憑借同態(tài)性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)端到端的完整性保證，最終數(shù)據(jù)與認(rèn)證碼共同執(zhí)行融合操作，并根據(jù)融合結(jié)果重新計(jì)算獲得MAC碼，并對(duì)比分析融合值后判斷最終結(jié)果是否完整。

真實(shí)場(chǎng)景中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源受限，其完整性保證是安全管理技術(shù)的重大難題，模型建設(shè)和最終的安全方案需要解決以下幾個(gè)方面的難題：其一是消息篡改難題，其中攻擊者可以通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸中的數(shù)據(jù)包進(jìn)行截取，通過插入、刪除、篡改等方式來(lái)使終端結(jié)果發(fā)生錯(cuò)誤;其二是竊聽攻擊難題，數(shù)據(jù)融合所處無(wú)線信道本身具有開放性，現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)中課通過嗅探工具對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)包進(jìn)行隨機(jī)抓取，當(dāng)被抓取數(shù)據(jù)包未進(jìn)行加密處理，攻擊者便可以通過解碼數(shù)據(jù)包形式獲取其中數(shù)據(jù)信息;其三是拒絕服務(wù)攻擊，其中攻擊者會(huì)通過偽裝自身為合法節(jié)點(diǎn)的方式，向當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送超量的無(wú)異議數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而完成對(duì)于節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸耗能，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵甚至造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓，是當(dāng)前節(jié)點(diǎn)無(wú)法提供正常數(shù)據(jù)服務(wù);其四是重放攻擊，其中攻擊者在完成了對(duì)于節(jié)點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)獲取后，向該節(jié)點(diǎn)發(fā)送舊數(shù)據(jù)包。由于數(shù)據(jù)包已喪失實(shí)效性，歷史數(shù)據(jù)無(wú)法融合難以做到實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤判;其五是女巫攻擊，其中攻擊者會(huì)通過單個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行多身份偽造，并利用女巫節(jié)點(diǎn)對(duì)自己ID進(jìn)行廣播，使ID出現(xiàn)在路由表當(dāng)中。一旦數(shù)據(jù)經(jīng)女巫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)至其他女巫節(jié)點(diǎn)或不轉(zhuǎn)發(fā)行為，產(chǎn)生對(duì)于數(shù)據(jù)融合的干擾。

（二）數(shù)據(jù)融合的安全策略

針對(duì)端到端形式數(shù)據(jù)融合的安全傳輸，需要建立四環(huán)節(jié)安全管理控制步驟，分別為初始化認(rèn)證、混淆數(shù)據(jù)的同臺(tái)標(biāo)簽、數(shù)據(jù)融合和最終的網(wǎng)關(guān)分析。其中認(rèn)證初始化階段主要利用節(jié)點(diǎn)安全入網(wǎng)和分簇網(wǎng)絡(luò)形成的實(shí)際，通過匯聚節(jié)點(diǎn)廣播的方式進(jìn)行隨機(jī)數(shù)序列請(qǐng)求，指導(dǎo)序列傭金后，在通過密鑰在匯聚節(jié)點(diǎn)和傳感器節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行雙向認(rèn)證，來(lái)提高安全性;混淆數(shù)據(jù)中，同態(tài)標(biāo)簽的生成階段，傳感器節(jié)點(diǎn)主要通過接受共享私密隨機(jī)數(shù)來(lái)形成安全偽隨機(jī)函數(shù)輸入，形成對(duì)于節(jié)點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)的混淆;在進(jìn)入到數(shù)據(jù)融合階段后，傳感器節(jié)點(diǎn)通過發(fā)送混淆數(shù)據(jù)的同態(tài)標(biāo)簽，使簇首能夠?qū)ζ鋽?shù)據(jù)的新鮮性和真實(shí)性加以驗(yàn)證，最后在進(jìn)行SUM融合;最后在匯聚節(jié)點(diǎn)的解析環(huán)節(jié)，主要針對(duì)匯聚節(jié)點(diǎn)所接收到的各簇首發(fā)送融合數(shù)據(jù)，針對(duì)完成印證的混淆數(shù)據(jù)執(zhí)行SUM融合，并利用融合結(jié)果進(jìn)行同態(tài)標(biāo)簽的計(jì)算，對(duì)比融合值判斷是否接受當(dāng)次結(jié)果。

（三）數(shù)據(jù)安全的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

數(shù)據(jù)融合的安全目標(biāo)主要分為三個(gè)部分：首先是數(shù)據(jù)本身的機(jī)密性，即傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)在融合過程中本身機(jī)密性。鑒于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)融合主要借由分層形式進(jìn)行，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中出現(xiàn)眾多融合節(jié)點(diǎn)，因此需要利用公鑰加密的形式完成加密，在通過中間融合節(jié)點(diǎn)的解密之后參與融合，避免遭到數(shù)據(jù)私密性攻擊，影響數(shù)據(jù)使用;其次是數(shù)據(jù)的完整性，加密技術(shù)保證了數(shù)據(jù)機(jī)密性后，仍然面臨遭受攻擊者篡改內(nèi)容等問題，接收者無(wú)法通過解密獲得準(zhǔn)確真實(shí)結(jié)果，導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露或傳輸融合失敗。安全控制中主要通過MAC碼來(lái)保證數(shù)據(jù)完整性，在傳輸中MAC利用單向哈希函數(shù)生成，從而確保攻擊者無(wú)法獲得你想數(shù)據(jù);最后是數(shù)據(jù)的新鮮性。數(shù)據(jù)融合相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)形式更加強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)失效，其中匯聚節(jié)點(diǎn)所完成的數(shù)據(jù)融合需要通過統(tǒng)計(jì)分析反映及時(shí)情況，缺失及時(shí)性就會(huì)導(dǎo)致融合數(shù)據(jù)結(jié)果不準(zhǔn)確。

為了能夠提高新鮮性，數(shù)據(jù)融合需要借助計(jì)數(shù)器或者時(shí)間戳等方式，來(lái)進(jìn)行對(duì)于外部攻擊的有效抵御。接受者在完成數(shù)據(jù)接收后，可以通過存儲(chǔ)值和接收值比對(duì)的方式來(lái)判斷數(shù)據(jù)包新鮮性，做出相應(yīng)的決策。

作者單位：倪夏冰? ? 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司桐廬供電分公司

錢錦? ? 國(guó)網(wǎng)杭州供電公司

任田磊? ? 林宇聰? ? 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司桐廬供電分公司

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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