近期,計算機與通信學院網絡與信息安全團隊的馬蓉博士在國際權威期刊<IEEE Internet of Things Journal>(影響因子:10.6)發表了題為“DScPA: A Dynamic Sub-cluster Privacy-preserving Aggregation Scheme for Mobile Crowdsourcing in Industrial IoT”的研究成果。馮濤教授為通訊作者,馬蓉博士為第一作者。

移動眾包是在工業物聯網等大規模傳感器應用中實現智能數據感知的一種前景廣闊的新模式。這種方法將工業感知任務分配給移動設備進行數據收集和共享,為構建強大的工業系統和改善工業服務創造了美好前景。然而,特定的工業物聯網網絡環境容易受到一系列惡意攻擊,包括篡改或刪除數據。此外,能源資源有限的工業感知節點很容易受到各種故障的影響,從而導致數據失真和趨勢分析不準確。針對上述問題,文章提出了一種針對眾包工業虛擬區域的動態子集群隱私保護聚合(DScPA)方案,探索了隱私安全與工業用戶數據利益之間的平衡點。具體地,文章提出了加入和退出虛擬區域聚合系統協議,并設計了低成本的隱私保護聚合算法,以實現靈活、動態的虛擬區域構建。此外,文章提出了一種基于監督機制的子集聚合協議,該協議考慮了虛擬區域聚合系統中節點的剩余能量及其與基站的距離。利用多項式函數和二進制數據的相關特性,以較低的計算成本實現數據隱私保護和完整性驗證。此外,文章建立了一個非對稱信息迭代靜態非合作博弈模型來驗證DScPA的合理性。最后,安全分析表明 DScPA 方案符合安全目標。其仿真結果表明,與現有方案相比,在工業虛擬區域實施 DScPA 可將網絡壽命提高約 16.7%,同時還能增加工業感知節點的平均剩余能量。
此外,該項工作由福建師范大學熊金波教授,南京郵電大學李琦副教授及貴州大學田有亮教授為共同作者。同時該項工作還得到了國家自然科學基金、廣東省新型安全智能技術重點實驗室及福建省自然科學基金的資金支持。(審核:高國禮)