一種基于數字水印的無線傳感器網絡敏感數據通信協議
嵌入“識別碼”前后數據對照如表1所示。表中左列為未嵌入“識別碼”時的“光照”數據,中間列為嵌入“識別碼”后的“光照”數據,右列是“識別碼”的二進制形式。中間列標有*的數字為嵌入“識別碼”后發生變化的數據。本文引用地址:http://www.j9360.com/article/163209.htm
3 結果分析
3.1 水印嵌入對傳感數據的影響
采用以上嵌入算法后,對傳感數據的影響可分為以下三類:
(1)傳感數據的值大于等于閥值,且其最低位在嵌入水印時發生了變化,即原始數據的最低位由“0”變為“1”或由“1”變為“0”。這時,傳感數據的值在嵌入水印后發生了變化,變化前后傳感數據相差為“1”。其相對變化率如下:
可見,其相對變化率小于1/N,當N=0x0100,即十進制數256時,其相對變化率小于0.39%
(2)傳感數據的值大于等于閥值,但其最低位在嵌入水印時未發生變化,其值不受影響。
(3)傳感數據的值小于閥值。傳感數據的值小于閥值時,不嵌入水印,因此,其值不受影響。
3.2 N值大小對協議的影響
當N值較大時,水印嵌入對原始傳感數據的影響較小(相對變化率較小),但滿足條件的傳感數據則會變少,傳輸敏感數據的周期會變長;當N值較小時,水印嵌入對原始數據的影響較大(相對變化率較大),但滿足條件的傳感數據多,敏感數據傳輸周期較短。因此,在實際應用中應根據數據的實際取值范圍合理地選取N值。
本文所提出的基于數字水印原則無線傳感器網絡敏感數據通信協議,具備以下特點:
(1)可實現敏感數據的隱蔽傳輸。由于水印嵌入算法僅改變了傳感數據的最低位,數據變化微小。在不知道原始數據的情況下,很難發現數據中嵌入了水印。達到了敏感數據隱蔽傳輸的目的;
(2)對原始數據影響小。采用本協議后,僅大于閥值且最低位與水印當前位不一致的值會發生變化,變化結果為值加“1”或減“1”,相對變化率最大為1/N。當選取合適N值后,相對變化率可以控制在1%以下,基本上不會影響傳感數據的后續應用;
(3)算法簡單,易于實現。
因此,該協議能很好地應用于無線傳感器網絡需要傳輸敏感信息的場合中。
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