基于CRC和可逆数字水印的无线传感器网络认证算法

针对无线传感器网络中的数据完整性认证问题,提出了一种新的基于循环冗余校验CRC和可逆数字水印的认证算法。算法提出由传感节点负责对数据流进行分组和水印嵌入处理,由汇聚节点实施对收到的数据组进行验证和恢复。为了尽可能减小传感节点的计算复杂度,水印通过计算数据组的CRC码获得,同时,采用基于奇偶不变性的可逆数字水印方法嵌入。算法的安全性由计算CRC码时选取的除数多项式的参数决定,减小了额外的传输代价。实验结果证明了该算法具有较好的认证成功率、较低的传输负载和更高的时间效率,适合于在实时性要求较高的传感器网络中进行数据认证。     

传感器网络中多节点协商可逆的数字水印算法

数字水印技术已被用于保障传感器网络所采集数据的完整性与正确性,已有的无线传感器网络中的水印技术几乎都是不可逆的,因而嵌入的水印会对采集的数据具有一定的破坏。为此,将传统的基于差分扩展的可逆水印算法引入到无线传感器网络,并结合无线传感器网络节点协同工作的特点,将已有基于差分扩展的可逆水印算法发展为多节点协商可逆的数字水印算法。该算法针节点结构松散、自身防御能力弱等问题将整体水印分为一定数目的片段,并由各组节点进行随机化处理使所有的片段呈随机性分布,以增加共谋攻击的难度。同时在节点和终端间用一对同步的随机序列发生器解决了对数据的新鲜性鉴别的问题。     

基于DD-DT CWT 和SIFT 的体数据数字水印算法

为了确保三维体数据数字模型信息在网络传输过程中的安全性、完整性,对体数 据数字水印算法进行研究。提出基于双密度双树复小波变换的体数据数字水印嵌入算法,算法 提高了水印的嵌入容量,在兼顾水印不可见性的同时提高了水印抵抗压缩、噪声等攻击的能力; 提出基于尺度不变特征变换的体数据数字水印提取算法,实现了水印嵌入和提取时的同步性, 提高了水印抵抗旋转、缩放等几何攻击的能力。实验证明：算法不可见性好,实现速度快,在 盲检测下能够抵抗压缩、滤波、噪声、平移、旋转、缩放、剪切等攻击,具有较好的鲁棒性。     

基于变长分组混沌映射的图像数字水印算法

本文提出数字水印混沌离散映射的嵌入算法,将水印和载体信息离散化分组,通过混沌映射将随机选定的水印分组嵌入到随机选定的载体分组中,嵌入过程中水印离散化分组、载体与载体分组的启始嵌入点、水印分组与载体分组的选择采用动态混沌映射确定。通过实例分析,该算法对嵌入水印后的图像剪切、压缩、颜色抖动、亮度调整、噪声干扰均具有较好的鲁棒性。     

空格编码数字水印算法研究

数字水印是一种将特殊信息嵌入媒体数据的关键技术,近年来已成为国内外研究的热点并有着广阔的发展前景.在介绍文本数字水印通用模型的基础上,对空格编码文本数字水印算法进行研究,该算法属于脆弱型水印,拥有良好的安全性能和较高的水印容量,具有一定的实用价值.     

基于祖冲之交换加密水印算法的研究

可交换加密数字水印(CEW)是一种密码和数字水印相结合的技术,用于多媒体信息安全和版权方面的保护.为了保证载体数据的安全性,提出了基于祖冲之(ZUC)的交换加密水印算法.算法采用ZUC序列密码产生密钥,对载体信息进行模运算加密,水印嵌入操作与数据加密操作的先后顺序,不影响含水印密文数据的产生;在提取水印时,可以实现密码和水印操作的交换.实验表明,密文域提取的水印与明文域提取水印一致,含水印图像的质量高,加解密和水印嵌入提取效率更高,且算法具有一定的鲁棒性.     

一种基于D CT的序列分组水印算法

在保证鲁棒性前提下,为了进一步提高水印的不可感知性,提出了一种基于DCT变换的二值序列分组数字水印算法。该算法选择载体图像的部分中频系数作为可嵌入的位置空间,同时将水印的分组数值映射到该空间中的一个具体系数作为实际内嵌位置。算法利用一个DCT系数嵌入多比特水印信息,减少了水印嵌入过程中需要修改的系数量,提高了水印算法的感觉容量。实验结果表明,该算法能够实现水印嵌入位置的随机选取,并对典型攻击具有鲁棒性。     

基于扩频技术的音频水印处理算法的研究

目前的数字水印算法,主要集中在针对图像和视频,对音频、语音数据产品的数字水印算法研究仍然较少,需要提出更多的有效的针对音频、语音数据的数字水印算法。该文以二值图像作为数字水印信息,以音频为嵌入对象,在离散傅立叶变换域的系数上嵌入水印。在离散余弦变换域,采用扩频技术通过对变换域系数进行量化来嵌入水印信息,在水印的提取过程中不需要原始音频信号的参与。     

基于零树编码的数字水印算法

随着多媒体技术的发展,数字水印技术已经成为数字版权保护领域的一个研究热点。针对传统数字水印技术的有限性,通过对频域数字水印算法进行分析,提出了一种新的数字水印算法。新算法以零树编码思想为基础,对原始图像和水印图像进行小波变换和零树编码嵌入,实现了二维彩色图像将为水印信息嵌入到二维图像数据中。实验证明,新算法在对彩色图像进行水印处理方面达到较好的效果,具有较好的健壮性。     

基于Lorenz混沌加密的彩色图像水印算法

数字水印技术可以有效地保护数字产品的版权,维护数据安全。现有的数字水印方法大多针对灰度图像,而较少研究彩色图像。但是与灰度水印相比,彩色水印含有更多的信息。因此根据人类视觉系统对蓝色最不敏感的特性,提出一种基于混沌加密的彩色图像数字水印算法。该算法利用Lorenz混沌系统加密的优点,首先由Lorenz混沌系统产生数字水印嵌入的位置,再将数字水印嵌入到彩色图像该位置对应像素的蓝色成分中,并在已知密钥的条件下,可对嵌入的水印进行有效地提取。最后的仿真结果表明,该算法嵌入的数字水印同时满足稳健性和不可见性的要求。     

面向无线传感网数据认证的可逆信息隐藏方案

目前已有的用于无线传感网络数据认证的可逆信息隐藏方案存在水印信息不能完全嵌入等问题。提出了一种改进的可逆信息隐藏方案。该方案采用同步点和长度控制阈值来动态划分生成分组,并依据嵌入认证信息量及嵌入策略来确定载体分组。根据无线传感网络认证的数据类型,设计了新的数据项预测方法及预测误差扩展公式。基于预测误差扩展的可逆信息隐藏算法完成认证信息的嵌入和提取。实验结果和分析表明同已有可逆信息隐藏方案及传统认证方案相比,提出方案在水印嵌入、分组划分等方面具有更好的性能。     

SENFIS: a Sensor Node File System for increasing the scalability and reliability of Wireless Sensor Networks applications

In the last years the Wireless Sensor Networks’ (WSN) technology has been increasingly employed in various application domains. The extensive use of WSN posed new challenges in terms of both scalability and reliability. This paper proposes Sensor Node File System (SENFIS), a novel file system for sensor nodes, which addresses both scalability and reliability concerns. SENFIS can be mainly used in two broad scenarios. First, it can transparently be employed as a permanent storage for distributed TinyDB queries, in order to increase the reliability and scalability. Second, it can be directly used by a WSN application for permanent storage of data on the WSN nodes. The experimental section shows that SENFIS implementation makes an efficient use of resources in terms of energy consumption, memory footprint, flash wear levelling, while achieving execution times similarly with existing WSN file systems.     

一种基于无线传感器的扩展型中间件框架

传感器中间件主要提供一种编程抽象,为应用程序的开发提供便利,并能尽量消除应用程序到底层设备间的间隙。目前的中间件大多是基于分布式的,但是,大多数分布式系统中间件主要应用于相对成熟的研究领域。本文首先讨论常见的分布式系统解决方案应用于无线传感网络时遇到的问题,接着讨论总结目前常见的中间件的实现方法,最后以健康监测为例,提出一种更契合WSN应用需要的扩展型中间件框架。     

安全有效的无线传感器网络匿名通信方案

随着无线传感器网络(WSN)的广泛应用,在某些场合不仅需要保证传送信息的安全性,还需要保证节点在传送信息过程中的匿名性和私有性,如何设计出安全有效的无线传感器网络匿名通信协议已成为当前研究的热点。使用双线性函数的双线性对,哈希函数和异或运算提出了一种可验证安全的无线传感器网络匿名通信方案,方案不仅能满足匿名通信的基本要求,而且大大提高系统的计算复杂度和存储复杂度,更适合无线传感器网络。     

基于SNMP的IPv6无线传感器网络信息管理平台的设计与实现

无线传感器网络(Wireless sensor networks)是随机分布的传感器节点通过分布式协议自组织方式形成的网络,网络管理是保障无线传感器网络稳定、可靠、高效运行的重要条件。讨论研究了现有无线传感器网络管理技术,并结合无线传感器网络的特点和实际需求,在已有IPv6无线传感器网络底层协议及SNMP(简单网络管理协议)的基础上,设计和实现了一个切实可行的符合无线传感器网络特点的节点信息管理平台,以实现用户对无线传感器网络的远程有效管理。     

改进型WSN分布式TDMA调度协议

无线传感器网络以汇聚型数据传输应用为主,多采用树型拓扑结构。根据该特征,提出一种改进型分布式时分复用调度协议,该协议依据节点距离sink的最小跳数和最大剩余能量建立树型拓扑,其分配算法分别采用临近最大值和跳数排序法。分析及仿真实验结果表明,采用这2种算法的改进型调度协议能有效降低数据传输时延和能耗。     

适用于大规模无线传感器网的流量优化系统设计

针对大规模无线传感器网络(WSN)流量随访问者数量增加而上升的问题,设计并实现了一种适用于构建大型WSN并降低系统流量的应用系统框架。系统采用IPv6和低功耗无线个域网的IPv6技术(6LoWPAN)搭建大规模WSN,使用消息队列遥测传输(MQTT)协议和针对WSN设计的消息队列遥测传输(MQTT-SN)协议在应用层搭建了连接WSN和传统互联网的发布/订阅结构。实验结果显示,当系统中存在5个传感器节点时,与受限应用协议(CoAP)构建的WSN应用系统相比,提出的系统框架的数据流量仅为前者的18%左右。这表明该系统框架可有效地控制访问者增加对WSN流量造成的影响。     

WSN中故障诊断性能与平均节点度研究

在基于无线传感器网络的结构健康监测中,故障节点产生并传输的错误数据将消耗节点的能量和带宽,同时会形成结构健康监测的错误决策。针对该问题,提出一种节点故障诊断算法,利用节点感知传感数据的空间相似性,通过对邻节点所感知的传感数据进行比较,确定检测节点的状态,将测试状态向网络中其他相邻节点进行扩散,实现网络中全部节点的故障检测。同时介绍在不同平均节点度下改善故障诊断率的方法。实验结果表明,该算法能够获得较好的性能。     

无线传感器网络TCP性能的改善机制

在无线传感器网络中,节点分布过于密集或大量数据流的突发将造成拥塞,导致报文丢失,引起吞吐量下降和能量浪费。该文提出一种新的拥塞控制机制PTCP,通过分段调整慢启动阶段的TCP窗口增长速度控制拥塞。仿真结果证明,该机制有效解决了传感器网络中的拥塞控制问题,提高了无线传感器网络的TCP性能。     

分布式混合压缩感知无线传感器网络数据收集

在传感器网络数据收集过程中,降低网络传输量对于网络传输效率和生命周期的延长具有重要意义。结合压缩感知思想,设计了一种分布式混合压缩感知的无线传感器网络数据收集方法。首先通过基于k-means++的方法均匀聚类形成簇,各簇进行基于混合压缩感知的分布式数据收集,完成后通过建立骨干树将数据传输至sink节点。仿真结果表明,在给定的仿真工况下（压缩率为10,节点数为800）,与最短路径树混合压缩感知和最优树混合压缩感知算法相比,分别能减少40%和10%以上的传输量,与不使用混合压缩感知的收集方法相比减少70%以上的传输量;同时,节点传输量标准差由14.07和14.37和降低至11.85,置信区间大小由322.66和131.75降低至39.12,证明网络鲁棒性和负载均衡度均有提升。