一種基于數字水印的無線傳感器網絡敏感數據通信協議

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。