面向智能家居的物聯(lián)網(wǎng)隱私保護方法研究與實現(xiàn)

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1、中文圖書分類號：TP391密級：公開UDC：004.41學校代碼：10005碩士專業(yè)學位論文PROFESSIONALMASTERDISSERTATION論文題目:面向智能家居的物聯(lián)網(wǎng)隱私保護方法研究與實現(xiàn)論文作者:肖起專業(yè)類別/領(lǐng)域:軟件工程指導教師:何涇沙論文提交日期:2017年5月UDC：004.41學校代碼：10005中文圖書分類號：TP311學號：S201425073密級：公開北京工業(yè)大學碩士專業(yè)學位論文（全日制）題目：面向智能家居的物聯(lián)網(wǎng)隱私保護方法研究與實現(xiàn)英文題目：ResearchandImplementationofPrivacyProtectionforIoTintheCon

2、textofSmartHome論文作者：肖起專業(yè)類別/領(lǐng)域：軟件工程研究方向：網(wǎng)絡(luò)與信息安全申請學位：工程碩士專業(yè)學位指導教師：何涇沙所在單位：信息學部（軟件學院）答辯日期：2017年5月授予學位單位：北京工業(yè)大學獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京工業(yè)大學或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：肖起日期：2017年5月26日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完

3、全了解北京工業(yè)大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權(quán)保留送交論文的復印件，允許論文被查閱和借閱；學?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。（保密的論文在解密后應遵守此規(guī)定）簽名：肖起日期：2017年5月26日導師簽名：何涇沙日期：2017年5月26日摘要摘要隨著無線通信、感知技術(shù)的不斷進步,具有跨時代意義的物聯(lián)網(wǎng)逐漸得到廣泛的關(guān)注與發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)綜合了眾多研究學科,已成為目前IT領(lǐng)域的熱點之一。其中，智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)的重要分支，給人們帶來巨大便利的同時，隱私保護也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。首先，在感知層，可以通過數(shù)據(jù)加密的方法保證感知數(shù)據(jù)在融合過程中的安全，但

4、是旁路攻擊可以在不解密傳輸密文的情況下通過統(tǒng)計分析獲取用戶的隱私行為。其次，當數(shù)據(jù)融合到智能家居的傳感網(wǎng)的匯聚節(jié)點后，傳統(tǒng)的訪問控制只能完成單一的權(quán)限和數(shù)據(jù)源的映射，無法進行關(guān)聯(lián)推理，導致攻擊者可以通過多次請求獲取邊緣信息后，推理出智能家居場景中人們的隱私行為，從而導致隱私泄露。當數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)街悄芗揖臃?wù)提供商后，如果云端的安全性不能得到保證，在云端數(shù)據(jù)處理過程中仍然存在隱私泄露的風險。針對上述問題，本文基于現(xiàn)有的工作，構(gòu)建智能家居環(huán)境下用戶隱私保護框架，著重研究數(shù)據(jù)感知層的旁路攻擊抵御方法，網(wǎng)絡(luò)層基于推理的訪問控制方法和基于同態(tài)加密的數(shù)據(jù)隱私保護方案，取得了以下主要研究結(jié)果：1.在感

5、知層提出一種在智能家居環(huán)境下基于監(jiān)督學習的應對旁路攻擊的隱私保護方法。該方法主要應對在數(shù)據(jù)感知層發(fā)生的旁路攻擊行為。通過讓感知層的傳感器節(jié)點自動添加噪音的方式來達到保護用戶隱私，從而不被攻擊者所竊取。該方法可以通過大數(shù)據(jù)分析生成模擬參數(shù)，然后通過學習用戶習慣自適應的向感知節(jié)點中添加噪音。與現(xiàn)有的其他加噪音算法相比，該算法具有隱私保護效果好，加噪效率高等優(yōu)點。2.在網(wǎng)絡(luò)層提出一種基于本體推理的訪問控制方法。用戶在設(shè)置隱私的時候是根據(jù)隱私屬性進行設(shè)置的，但是如果足夠多的非隱私數(shù)據(jù)可能推斷出用戶的隱私數(shù)據(jù)?；诒倔w推理的訪問控制方法，可以根據(jù)用戶所設(shè)置的隱私保護權(quán)限，結(jié)合請求者的上下文請求信息進行本

6、體推理，得到可能泄露的隱私事件的集合，從而判斷請求是否導致用戶隱私的泄露。與現(xiàn)有的訪問控制模型相比，該訪問控制方法可以有效的增強隱私保護效果，避免了關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)推理導致的隱私泄露問題。3.將全同態(tài)加密應用到智能家居的隱私數(shù)據(jù)保護中。該方法可以保證數(shù)據(jù)在傳輸過程和智能家居云服務(wù)的數(shù)據(jù)處理過程中的安全。利用同態(tài)加密算法對隱私數(shù)據(jù)進行，利用密文的可運算性，在確保數(shù)據(jù)處理的靈活性的同時能保證數(shù)據(jù)在傳輸和處理過程中的安全性。關(guān)鍵詞：智能家居；隱私保護；旁路攻擊；本體；同態(tài)加密IAbstractAbstractWiththedevelopmentofwirelesscommunicationandsensor

7、technology,theemergenceanddevelopmentoftheInternetofthingswiththemeaningofthetimeshasbeenpromoted.TheInternetofthingshasbecomeahottopicinthefieldofIT,whichhasbeenwidelyconcernedanddevelopedrapidlyinre