体域网敏感微数据隐私保护关键技术研究

Body Sensor Network(BSN) is a practical application in the field of medical and health in the development of Internet of Things, as a data-centered aware network, the transmission, query, access control and released security mechanism of information collected by body sensor network are the key technologies in BSN application. With the progress of technology method, privacy protection technology to which some users pay more attention can not be fully realized only through the traditional cryptography method. The project aims to improve the security of sensitive data collected by BSN, regards data complete life cycle that privacy data from collection to access and release as the main line, and carries on research around privacy issues that may be produced in the practical application model from BSN users micro data. It will be established anonymous protection methods between communication identity and related information in the process of data collection, explored fine-grained control program on BSN in the process of access control, and constructed anonymous publication principles which are suitable for the characteristics of BSN data, which lead it to be realized another protection mechanisms of BSN data in addition to cryptographic method. The project plays an important role in explorering BSN data security transmission and building BSN data anonymous protection model, which lay the foundation for the application and promotion of BSN.

体域网是医疗健康领域的物联网发展中一个实际应用，作为一个以数据为中心的感知型网络，体域网采集的人体生理信息数据的传输、查询、访问控制、发布的安全机制是体域网应用中的核心关键技术，而由于技术手段的进步，这些用户最为关注的隐私保护仅仅通过传统密码学方法无法较好的实现。本项目以提高体域网采集的敏感数据的安全性为目标，以隐私数据从采集、访问到发布的数据完整生命周期为主线，围绕体域网用户微数据在实际应用模型中可能产生的隐私问题进行研究。在数据采集过程建立通信身份与关联信息的匿名保护方法，探索体域网数据访问控制过程的细粒度控制方案，构建适用于体域网数据特性的匿名发布原则，实现对体域网数据在除密码方法以外的安全保护机制。本项目对研究体域网数据安全传输，以及构建体域网数据匿名保护模型有重要意义，为体域网的应用和推广奠定了基础。

体域网（Body Sensor Network，以下简称BSN）是一种重要的公众应用网络，在远程医疗保健、特殊人群监护和社区医疗等服务领域有着巨大的应用意义和需求，并日渐成为研究和应用的热点。在实际应用中，体域网收集到的大量数据都与用户的个人隐私息息相关，不同的传感器节点既可以采集人体的重要生理信息，也可以采集人体周围的环境信息。然而，体域网是一个开放的环境，作为一个以用户敏感微数据为中心的传感器网络，用户隐私数据在网络中传输时，极易受到攻击者的监听、篡改等安全威胁。. 针对这些问题，我们研究了体域网感知层的匿名通信机制，针对具有数据包关联和妥协节点能力的攻击者，设计了一种基于轻量型加密的匿名通信机制；研究了感知节点位置隐私保护策略，设计了基于区域划分和环路由的感知节点位置隐私保护策略来提高对攻击者的干扰性；研究了体域网数据融合隐私保护方法，设计了一种基于数据切片的体域网数据聚集隐私保护方法，该方法实现了用户数据的安全传输完整性检查；研究了体域网数据传输隐私保护方法，设计了基于−匿名的隐私保护混合传输方法，该方法实现了无线体域网（Wireless Body Sensor Network，以下简称WBSN）中用户隐私数据的安全传输；研究了敏感微数据的细粒度分布式数据访问控制，提出了一种基于用户信任度的体域网用户细粒度访问控制模型；研究了体域网数据发布隐私保护，提出了三种保护方法，分别为体域网多维属性数据发布隐私保护方法、体域网多维敏感属性隐私保护方法、基于聚类的−多样性体域网匿名隐私保护方法；研究了体域网中用户位置隐私安全保护方法，一共有五种，分别为体域网中的移动用户相似度检测方法、用户异常轨迹检测方法，针对查询位置服务中的增强型时间模糊隐私保护算法、假名动态生成隐私保护算法以及基于区域划分的异常轨迹检测算法；最后，还对体域网安全态势和体域网内异常网络流量进行了研究。. 体域网在各领域的研究应用使得它在今后生活中将起着越来越重要的作用，本项目提出的体域网敏感微数据隐私保护技术有效地保护了体域网中的隐私数据，使得体域网更加安全、可信，为体域网在医疗等行业的应用提供了强有力的安全支撑。