本技术介绍了一种利用小波变换技术的数据传输方案，包括系统、传感器和基站。该方案涉及在传感器层面生成易损水印，对测量数据进行离散小波分解，选择性地在高频系数中嵌入易损水印，并加密形成加密数据。通过逆小波变换，得到加密的测量值数据并发送至基站。该技术利用易损水印对数据篡改的敏感性，确保数据完整性，增强数据传输的安全性。
背景技术
在工业物联网的架构下，物联网连接到互联网的“智能”终端而形成一个生态系统。其中传感器对环境的数据进行测量并通过网络将数据传输至基站的控制中心。由于通信网络易受到网络攻击，攻击者可通过入侵网络破坏或者篡改正常测量数据，影响正常的数据传输，这些攻击可能会影响数据的完整性，可能严重破坏系统或导致危险后果。因此，如何提供有效可行的数据加密、认证保障数据安全传输并过滤错误数据是至关重要。
大多数早期解决方案都使用传统的加密技术(例如对称和非对称加密)保障数据安全传输。但它们仍受到以下限制：1)资源受限的传感器具有有限的内存，功能和计算能力，这通常使部署标准的高度安全的加密机制变得困难，因为为了实现高安全性而执行的大量数学运算会产生巨大的开销；2)将所有原始数据的形式更改为密文，基站接受数据后还需将密文解密成明文，这会加重基站的任务。
目前也有一些其他机制来保护数据并过滤错误数据。比如，使用软件证明，异常检测技术，基于签名的技术或水印技术。但是，大多数这些机制都有其局限性，不能有效地用于提供保密性和完整性。软件认证技术需要特殊的硬件。异常检测技术需要大量标签数据进行训练，涉及建立正常行为分布的额外步骤，并且可能会有很高的误报率。基于签名的技术所需计算量较为复杂。水印技术被用于许多应用中，在加水印过程中，传感器将在发送每个数据之前将其与唯一的水印一起嵌入传感器节点。然后，接入点可以验证其完整性。
其中与本发明现有技术的两种实现方案如下：
1)通过组合测量值数据的长度，数字的频率和传感器节点的数据捕获时间来生成水印，并使用共享密钥对水印进行加密，传感器将加密的水印嵌入到检测到的数据的末尾，然后再发送给基站。但是该方法由于将其嵌入到数据的末尾而增加了报告数据的大小，并且当整个网络使用公开为一个密钥的共享秘密密钥时，该方法很容易受到许多安全漏洞攻击。
2)提出一种基于线性插值的水印方法，不会为水印生成任何额外的位。但是，它对系统中的所有节点都使用了固定的水印参数，这为攻击者提供了一个安全漏洞。
目前现有技术的方案存在如下问题：
1)对数据进行加密而更改/增加数据的原始格式/大小情形下，基站需要在使用前解密所有数据使其成为明文，这需要消耗额外的带宽。
2)使用对称/非对称密钥进行加密，在公开共享密钥的情况下，攻击者可以计算或监听出密钥，容易受到许多安全漏洞的攻击。
3)解决使用固定参数的水印进行加密嵌入易受到攻击者破解而失效。
实现思路