[发明专利]在网络中选择聚集节点的方法

权利要求书

1.一种在网络中挑选聚集节点的方法，其中，所述网络(1)包括用 于测量数据的多个传感器节点(S_i)，其中所述传感器节点(S_i)中至少有一个 传感器节点充当聚集节点(A)，以聚集由至少所述传感器节点(S_i)的子集获 得的传感数据，所述网络还包括至少一个汇节点(2)，用于收集聚集节点(A) 所聚集的数据，所述方法包括：

在当前聚集节点(A_t)与传感器节点的子集的每个传感器节点(S_i)之间建 立成对密钥(k_i)，其中所述当前聚集节点(A_t)从所述传感器节点的子集获取 传感数据；

在所述子集的每个传感器节点(S_i)处，选择随机数(r_i)并且使用所建立 的密钥(k_i)对所述随机数(r_i)进行加密；

在所述子集的传感器节点(S_i)间提供通信链，并对所述子集的所有传感 器节点(S_i)的加密后的随机数(r_i)求和；以及

根据预定义的计算方案，基于得到的总和，确定新聚集节点(A_t+1)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在密钥协商的环境下，所述 当前聚集节点(A_t)以隐藏的方式向所述子集的所有传感器节点(S_i)广播多 个数据对，每个数据对分别包含：密钥(k_i)和标识符(ID_i)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述子集的每个传感器节点(S_i) 从所述多个数据对中随机选择一个数据对，并破解隐藏以获取密钥(k_i)。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，通过优选的轻量级加密 来实现对所广播的数据对的隐藏。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，以弱块密码或使用短密钥来 加密所广播的数据对。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，根据给定的安全需求来指定 当前聚集节点(A_t)所广播的数据对的数目。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，每个传感器节点(S_i)广播其选 定数据对的标识符(ID_i)，作为约定。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，根据明确定义的规则来确定 通信链中传感器节点(S_i)的顺序。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，用于根据密钥(k_i)对随机数(r_i) 进行加密的加密方案E关于随机数(r_i)和密钥(k_i)都是同态的。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在完成对加密后的随机数(r_i) 的求和之后，当前聚集节点(A_t)向所述子集的所有传感器节点(S_i)广播所建 立的密钥(k_i)。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述子集的每个传感器节点 (S_i)对所建立的密钥(k_i)求和，并应用得到的总和(k)对加密后的随机值(r_i) 的总和进行解密。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述子集中满足i＝R mod n的传感器节点(S_i)确定为新聚集节点(A_t+1)，其中，i表示传感器节的序号， n表示传感器节点的个数，R表示随机值(r_i)的总和。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，将最大允许时间Δt限定在广 播数据对的时刻与广播所建立的密钥(k_i)的时刻之间。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，如果至少一传感器节点(S_i) 记录了任何异常，所述挑选过程就中止并从开始重新启动。