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一种基于数字水印的无线传感器网络敏感数据通信协议
来源:本站整理  作者:佚名  2010-03-16 12:13:57




 嵌入“识别码”前后数据对照如表1所示。表中左列为未嵌入“识别码”时的“光照”数据,中间列为嵌入“识别码”后的“光照”数据,右列是“识别码”的二进制形式。中间列标有*的数字为嵌入“识别码”后发生变化的数据。


3 结果分析
3.1 水印嵌入对传感数据的影响

    采用以上嵌入算法后,对传感数据的影响可分为以下三类:
 (1)传感数据的值大于等于阀值,且其最低位在嵌入水印时发生了变化,即原始数据的最低位由“0”变为“1”或由“1”变为“0”。这时,传感数据的值在嵌入水印后发生了变化,变化前后传感数据相差为“1”。其相对变化率如下:
 

 可见,其相对变化率小于1/N,当N=0x0100,即十进制数256时,其相对变化率小于0.39%
 (2)传感数据的值大于等于阀值,但其最低位在嵌入水印时未发生变化,其值不受影响。
 (3)传感数据的值小于阀值。传感数据的值小于阀值时,不嵌入水印,因此,其值不受影响。
3.2 N值大小对协议的影响
 当N值较大时,水印嵌入对原始传感数据的影响较小(相对变化率较小),但满足条件的传感数据则会变少,传输敏感数据的周期会变长;当N值较小时,水印嵌入对原始数据的影响较大(相对变化率较大),但满足条件的传感数据多,敏感数据传输周期较短。因此,在实际应用中应根据数据的实际取值范围合理地选取N值。
 本文所提出的基于数字水印原则无线传感器网络敏感数据通信协议,具备以下特点:
 (1)可实现敏感数据的隐蔽传输。由于水印嵌入算法仅改变了传感数据的最低位,数据变化微小。在不知道原始数据的情况下,很难发现数据中嵌入了水印。达到了敏感数据隐蔽传输的目的;
 (2)对原始数据影响小。采用本协议后,仅大于阀值且最低位与水印当前位不一致的值会发生变化,变化结果为值加“1”或减“1”,相对变化率最大为1/N。当选取合适N值后,相对变化率可以控制在1%以下,基本上不会影响传感数据的后续应用;
 (3)算法简单,易于实现。
 因此,该协议能很好地应用于无线传感器网络需要传输敏感信息的场合中。

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