《面向物联网的数据完整性检测与隐私保护_李超良著 》

物联网是继互联网和移动通信网络之后的世界信息产业发展的第三次浪潮,它是一种物物相连的网络，具有节点计算能力有限、存储空间较小、网络连接不稳定等特点。由于物联网具有广泛的适用空间，其研究与应用近年来受到了国内外政府、学术界和企业界的高度重视。物联网的标签及读写器具有非视距识别的特点,可以利用附着在货物上的标签实现仓储货物高效管理;此外,物联网数据具有信息高敏感性、数据高联系性的特点，因而也必须加强物联网隐私保护研究。

本专著主要关注物联网环境下数据完整性检测及隐私保护问题,研究仓储货物的静态完整性检测、动态完整性检测及隐私保护。具体来说,主要有以下研究成果:

(1)提出了一种基于中国剩余定理、适合于检测仓储系统中批量货物数量完整性的检测协议CIDA。该检测协议只需要访问一次数据库,时间复杂度为O(n),就能够实现批量货物数量的快速完整性检测;同时，该协议在检测过程中，能够隐藏货物的真实信息,较好地保护用户隐私。

(2)研究了当前仓储管理这一物联网应用的特殊状况,针对仓储环境下需要对远程数据进行有效管理的需求提出了一种能进行动态完整性检测的DRDA算法。该算法以双线性对为基础，以MHT为存储结构,只需要用户及服务器两个实体,不需要第三方参与，就能够实现数据的分布式、动态完整性检测。检测相同大小的数据包时,DRDA算法所需要的开销比典型的检测算法DPDP平均要小40kB,检测性能较好。

(3)提出了一种RFID系统中能检测数据包在通过非安全的通道传输后是否遭受篡改等攻击的数据包完整性检测算法FB-DA。在RFID系统中,标签和读写器之间的传输通道通常被认为是不安全的,两者之间传递的数据包可能会遭受攻击。本书采用聚集签名方法实现了一种能够隐藏标签信息、保护物品及其所有者隐私的检测算法FBDA。在读写器端,FBDA只需要进行一次比对，就能检测大量数据包在通过不安全的通道时是否遭受了攻击。理论分析和模拟实验表明,与现有的一些解决方法如DPLK、CC相比,FBDA算法在标签端只需要两次哈希运算,性能较好。

(4)将基于同态加密的安全双方隐式比较引入物联网路由数据隐私保护研究中,提出了一种新型的基于同态加密的物联网数据包路由隐私保护方案PPHE。该方案能保证节点收集的数据信息在最短时间内发送给目标节点。在节点对之间进行相遇概率的比较时，加入冗余数据,构建新的相遇概率集合，隐藏节点之间真实的相遇情况。在选择路由路径时,选择相遇概率较大的节点进行数据传送,从而既实现了数据包的快速传输,也保护了相关节点的隐私。与同类方案相比，该方案需要的计算时间减少了约1/4。

本专著可作为计算机应用技术、信号与信息处理、模式识别与智能控制等专业高年级本科生、研究生的参考书,也可供从事相关专业研究工作的科研人员参考。