一种基于数字水印的无线传感器网络敏感数据通信协议

3 结果分析
3.1 水印嵌入对传感数据的影响
采用以上嵌入算法后，对传感数据的影响可分为以下三类：
　(1)传感数据的值大于等于阀值，且其最低位在嵌入水印时发生了变化，即原始数据的最低位由“0”变为“1”或由“1”变为“0”。这时，传感数据的值在嵌入水印后发生了变化，变化前后传感数据相差为“1”。其相对变化率如下：
　

　可见，其相对变化率小于1/N，当N=0x0100,即十进制数256时，其相对变化率小于0.39%
　(2)传感数据的值大于等于阀值，但其最低位在嵌入水印时未发生变化，其值不受影响。
　(3)传感数据的值小于阀值。传感数据的值小于阀值时，不嵌入水印，因此，其值不受影响。
3.2 N值大小对协议的影响
　当N值较大时，水印嵌入对原始传感数据的影响较小（相对变化率较小），但满足条件的传感数据则会变少，传输敏感数据的周期会变长；当N值较小时，水印嵌入对原始数据的影响较大（相对变化率较大），但满足条件的传感数据多，敏感数据传输周期较短。因此，在实际应用中应根据数据的实际取值范围合理地选取N值。
　本文所提出的基于数字水印原则无线传感器网络敏感数据通信协议，具备以下特点：
　(1)可实现敏感数据的隐蔽传输。由于水印嵌入算法仅改变了传感数据的最低位，数据变化微小。在不知道原始数据的情况下，很难发现数据中嵌入了水印。达到了敏感数据隐蔽传输的目的；
　(2)对原始数据影响小。采用本协议后，仅大于阀值且最低位与水印当前位不一致的值会发生变化，变化结果为值加“1”或减“1”，相对变化率最大为1/N。当选取合适N值后，相对变化率可以控制在1%以下，基本上不会影响传感数据的后续应用；
　(3)算法简单，易于实现。
　因此，该协议能很好地应用于无线传感器网络需要传输敏感信息的场合中。