CN104202785B - 一种无线传感网中数据包路径重构方法 - Google Patents

一种无线传感网中数据包路径重构方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无线传感网中数据包路径重构方法，包括以下步骤：步骤一：利用无线传感网络的汇聚节点接收到的数据包中所有路径已知的数据包，对其中一个路径未知的数据包进行路径重构，并将路径重构后的数据包记为路径已知的数据包；步骤二：重复步骤一，直到没有数据包的路径能够被重构。本发明利用路径之间的相似性，通过已知的短路径，推导出与之相似的长路径。根据本发明方法，可以通过一个小的已知路径的包的集合，迭代地推导出汇聚节点收到的大部分数据包的路径，从而达到重构无线传感网的路由路径的目的。本发明方法与现有路径的推理方法比较，适应范围更广，重构的路径数更多，重构路径的准确率更高。

Description

一种无线传感网中数据包路径重构方法
技术领域
本发明属于无线自组织网络与传感器网络领域，涉及一种数据包路径的重构方法，用于在大型动态网络中重构每个数据包的路由路径。
背景技术
随着通信、传感器制造、嵌入式计算的日益成熟，大规模无线传感器网络技术迅速发展并被广泛应用到环境、国防、救灾抢险、城市管理等诸多领域。在一个典型的无线传感网中，微型传感器节点感知数据，并通过无线通信以多跳中继方式周期性的将数据发送到汇聚节点，再由汇聚节点转发给数据处理中心。近年来，传感网络规模急剧增加，一些网络甚至包含上千个节点。不断扩大的网络规模以及动态的无线网络信道环境使得网络愈发复杂，难以管理。
重构汇聚节点收到的数据包的路由路径是一种帮助我们理解网络的复杂的内部活动的有效的方法。目前已有一些测量诊断方法，可以根据数据包的路由路径信息对网络进行准确的、细粒度的分析。目前已有的一种数据包路径重构的方法是：每一个数据包记录自己的路径哈希值，汇聚节点收到数据包后，遍历所有可能的路径，找到一条与数据包的路径哈希值相同的路径，即为该数据包的路径。除此之外还有其他的一些重构路径的方法。但现有的这些方法，在应用到大规模、高密度、路由动态变化频繁的网络中时，性能会大幅度的降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的无线传感网中数据包路径重构方法。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下。
本发明无线传感网中数据包路径重构方法包括以下步骤：
步骤一：利用无线传感网络的汇聚节点接收到的数据包中所有路径已知的数据包，对其中一个路径未知的数据包进行路径重构，并将路径重构后的数据包记为路径已知的数据包；
步骤二：重复执行步骤一，直到没有数据包的路径能够被重构。
进一步地，在本发明中，汇聚节点接收到的每个数据包包含数据包的路径的起始两跳节点、数据包的真实的路径哈希值和数据包的路径的长度；
在所述步骤一中，所述“利用无线传感网络的汇聚节点接收到的数据包中所有路径已知的数据包，对其中一个路径未知的数据包进行路径重构”的方法如下：
针对其中一个路径未知的数据包Px，遍历路径已知的数据包Pn，如果找到一个满足以下三种情形之一的路径已知的数据包Pn，则表明该路径未知的数据包Px的路径被重构；如果没有找到满足以下三种情形之一的路径已知的数据包Pn，则表明该路径未知的数据包Px的路径没有被重构并执行步骤二；
情形一：路径未知的数据包Px的路径长度减去路径已知的数据包Pn的路径长度的差值len为1，并且，由路径未知的数据包Px的起始节点和路径已知的数据包Pn的路径构成的第一新路径的哈希值与路径未知的数据包Px的真实的路径哈希值相同；
情形二：路径未知的数据包Px的路径长度减去路径已知的数据包Pn的路径长度的差值len为1，并且，由路径未知的数据包Px的起始节点、父节点以及路径已知的数据包Pn的部分路径构成的第二新路径的哈希值与路径未知的数据包Px的真实的路径哈希值相同，所述部分路径是指路径已知的数据包Pn的路径去除掉起始节点后的路径；
情形三：路径未知的数据包Px的路径长度减去路径已知的数据包Pn的路径长度的差值len为2，并且，由路径未知的数据包Px的起始节点、父节点和路径已知的数据包Pn的路径构成的第三新路径的哈希值与路径未知的数据包Px的真实的路径哈希值相同。
进一步地，本发明使用以下公式(1)计算所述第一新路径的哈希值：
式(1)中，hash(o(Px)，path(Pn))表示第一新路径的哈希值，o(Px)表示路径未知的数据包Px的起始节点的ID，o(Pn)表示路径已知的数据包Pn的起始节点的ID，path(Pn)表示路径已知的数据包Pn的路径，h(Pn)表示路径已知的数据包Pn的路径哈希值，f(A)是如式(2)所示的方程，
式(2)中，A相应地表示无线传感网络中的路径未知的数据包Px的起始节点的ID或路径已知数据包Pn的起始节点的ID，α表示一个大于2m的素数，m表示无线传感网络中的汇聚节点接收到的数据包的真实路径哈希值的比特位数。
进一步地，本发明使用以下公式(3)计算所述第二新路径的哈希值：
式(3)中，hash(o(Px)，p(Px)，path(Pn)-o(Pn))表示第二新路径的哈希值，o(Px)表示路径未知的数据包Px的起始节点的ID，o(Pn)表示路径已知的数据包Pn的起始节点的ID，p(Px)表示路径未知的数据包Px的父节点的ID，p(Pn)表示路径已知的数据包Pn的父节点的ID，path(Pn)-o(Pn)表示路径已知的数据包Pn的路径去掉起始节点后的路径，h(Pn-o(Pn))表示路径已知的数据包Pn的路径去掉起始节点后的路径的哈希值，f(A)是如式(6)所示的方程：
式(6)中，A相应地表示无线传感网络中的路径未知的数据包Px的起始节点的ID、路径未知的数据包Px的父节点的ID、或路径已知的数据包Pn的父节点的ID，α表示一个大于2m的素数，m表示无线传感网络中的汇聚节点收到的数据包的真实的路径哈希值的比特位数。
进一步地，本发明使用以下公式(4)计算所述第三新路径的哈希值：
式(4)中，hash(o(Px)，p(Px)，path(Pn))表示第三新路径的哈希值，o(Px)表示路径未知的数据包Px的起始节点的ID，o(Pn)表示路径已知的数据包Pn的起始节点的ID，p(Px)表示路径未知的数据包Px的父节点的ID，path(Pn)表示路径已知的数据包Pn的路径，h(Pn)表示路径已知的数据包Pn的路径的哈希值，f(A)是如式(7)的方程：
式(7)中，A相应地表示无线传感网络中的路径未知的数据包Px的起始节点的ID、路径未知的数据包Px的父节点的ID、或路径已知的数据包Pn的起始节点的ID，α表示一个大于2m的素数，m表示无线传感网络中的汇聚节点收到的数据包的真实的路径哈希值的比特位数。
进一步地，本发明在所述情形一至情形三中，按以下方法获得路径未知的数据包Px和路径已知的数据包Pn的真实哈希值：
在数据包k的路径上的每一跳节点，数据包k的哈希值按以下公式(5)进行更新，
式(5)中，k相应地表示路径未知的数据包Px或路径已知的数据包Pn，hi(k)表示数据包k在路径上的第i个节点的哈希值，hi-1(k)表示数据包k在路径上的第i-1个节点的哈希值，ni表示数据包k经过的路径上的第i个节点的ID，ni-1表示数据包k经过的路径上的第i-1个节点的ID，i＝1，2，...，n，n表示数据包k的路径总跳数，f(A)是如式(8)所示的方程：
式(8)中，A表示无线传感网络中的数据包k经过的路径上的相应节点的ID，α表示一个大于2m的素数，m表示无线传感网络中的数据包k的真实的路径哈希值的比特位数。
在本发明中，当优选m＝32时，在这种情况下发生冲突的概率很低。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在重构数据包的路径时，对于每一个路径未知的数据包，找到一个与其路径相似的路径已知的数据包，用该路径已知的数据包来重构路径未知的数据包的路径。根据这个方法，本发明可以通过一个小的已知路径的数据包的集合，迭代地推导出汇聚节点收到的大部分数据包的路径，从而达到重构传感网路由路径的目的。由此，与现有的方法相比，本发明重构的路径数更多，重构路径的准确率可达100％；而且，本发明有更广的适用范围，在网路规模、密度变大、网络动态性增大的情况下，依然有较高的重构率和较低的错误率。
附图说明
图1是一个无线传感网络的部分拓扑图，其中，X、Y、C、D是传感节点，E是汇聚节点
图2是一条路由路径的示例，其中，X，Y表示无线传感网络中的两个传感节点，Z是汇聚节点，这三个节点构成一条路由路径，起始节点是X。
具体实施方式
以下具体说明本发明如何通过已知路由路径的数据包重构出未知路径的数据包的路径，从而实现无线传感网中数据包的路径重构。
本发明无线传感网中数据包路径重构方法具体如下：
步骤一：利用无线传感网络的汇聚节点接收到的数据包中所有路径已知的数据包，对其中一个路径未知的数据包进行路径重构，并将路径重构后的数据包记为路径已知的数据包。
汇聚节点收到的每个数据包k中含有以下几个数据：
a.数据包k的路径的起始两跳，分别记为起始节点o(k)和父亲节点p(k)；
b.数据包k的真实的路径哈希值h(k)；
c.数据包k的路径的长度len(k)。
在汇聚节点接收到的数据包k中，针对其中一个路径未知的数据包Px，遍历路径已知的数据包Pn，如果能够从中找到一个满足以下情形一至情形三中的任一种的路径已知数据包Pn，则表明该路径未知的数据包Px的路径可以被重构；如果没有找到满足以下情形一至情形三中任一种的路径已知的数据包Pn，则表明该路径未知的数据包Px的路径没有被重构并执行步骤二。
步骤二：针对其他路径未知的数据包，重复执行步骤一，直到没有数据包的路径能够被重构。
以下以图1所示的无线传感网络对步骤一进行示例性的说明。
在图1中，X、Y、C、D是传感节点，E是汇聚节点，x1、x2表示起始节点X的两个数据包，y1、c1分别表示起始节点Y、C的数据包；数据包c1的路径path(c1)＝(C，D，E)，数据包y1的路径path(y1)＝(Y，C，D，E)，数据包x1的路径path(x1)＝(X，Y，C，D，E)，数据包x2的路径path(x2)＝(X，Y，D，E)。其中，数据包c1是路径已知的数据包；数据包y1、x1、x2是路径未知的数据包，它们的路径是要被重构的。
(一)其中，针对路径未知的数据包y1，路径已知的数据包c1符合以下情形一，因此表明可以使用路径已知的数据包c1的路径(C，D，E)来重构路径未知的数据包y1的路径(Y，C，D，E)。
情形一：数据包y1的路径长度len(y1)减去数据包c1的路径长度len(c1)差值为1，且数据包y1的起始节点和数据包c1的路径构成的新路径的哈希值
hash(o(y1)，path(c1))与数据包y1包内记录的真实路径哈希值h(y1)相同，则数据包y1的路径被重构为(o(y1)，path(c1))。
其中，以path(c1)表示路径已知的数据包c1的路径，以o(y1)表示路径未知的数据包y1的起始节点。
作为本发明的优选实施方式，可根据以下公式(1)计算由(o(y1)，path(c1))构成的路径的哈希值。
式(1)中，hash(o(y1)，path(c1))表示由(o(y1)，path(c1))构成的路径的哈希值，h(c1)表示数据包c1的真实的路径哈希值，f(o(y1))表示数据包y1的起始节点ID映射得到的数值，f(o(c1))表示数据包c1的起始节点ID映射得到的数值。f(o(y1))和f(o(c1))可由以下公式(2)计算得到。以下公式(2)用来将节点的ID值映射为长度与汇聚节点收到的数据包的真实的哈希值长度相同的值：
式(2)中，A相应地表示无线传感网络中路径未知的数据包y1的起始节点的ID或路径已知数据包c1的起始节点的ID，α表示一个大于2m的素数，m表示无线传感网络中汇聚节点收到的数据包的真实的路径哈希值的比特位数。其中，m可以取经验值32，在这种情况下发生冲突的概率很低。
(二)针对路径未知的数据包x2，路径已知的数据包c1符合以下情形二，表明路径未知的数据包x2的路径(X，Y，D，E)可以由路径已知的数据包c1的路径(C，D，E)重构。
情形二：数据包x2的路径长度len(x2)减去数据包c1的路径长度len(c1)差值为1，且数据包x2的起始节点、父节点以及数据包c1的部分路径path(c1)-o(c1)构成的新路径的哈希值hash(o(x2)，p(x2)，path(c1)-o(c1))与数据包x2包内记录的哈希值h(x2)相同，则数据包x2的路径被重构为(o(x2)，p(x2)，path(c1)-o(c1))。
其中，以path(c1)表示路径已知的数据包c1的路径，以o(x2)表示路径未知的数据包x2的起始节点，以p(x2)表示路径未知的数据包x2的父节点，以o(c1)表示路径已知的数据包c1的起始节点，path(c1)-o(c1)表示数据包c1的路径去掉起始节点o(c1)后的路径。
作为本发明的优选实施方式，可根据以下公式(3)计算由
(o(x2)，p(x2)，path(c1)-o(c1))构成的路径的哈希值。
式(3)中，hash(o(x2)，p(x2)，path(c1)-o(c1))表示由
(o(x2)，p(x2)，path(c1)-o(c1))构成的路径的哈希值，h(c1-o(c1))表示数据包c1的路径去掉起始节点后的路径的哈希值，f(o(x2))表示数据包x2的起始节点的ID映射得到的数值，f(p(x2))表示数据包x2的父节点的ID映射得到的数值，f(p(c1))表示数据包c1的父节点的ID映射得到的数值。f(o(x2))、f(p(x2))以及f(p(c1))可由以下公式(6)计算得到：
式(6)中，A相应地表示无线传感网络中路径未知的数据包x2的起始节点的ID、路径未知的数据包x2的父节点的ID或路径已知数据包c1的父节点的ID，α表示一个大于2m的素数，m表示无线传感网络中汇聚节点收到的数据包的真实的路径哈希值的比特位数。m可以取经验值32，在这种情况下发生冲突的概率很低。
(三)针对路径未知的数据包x1，路径已知的数据包c1满足以下情形三，因此表明路径未知的数据包x1的路径(X，Y，C，D，E)可以由路径已知的数据包c1的路径(C，D，E)重构。
情形三：数据包x1的路径长度len(x1)减去数据包c1的路径长度len(c1)差值为2，且由数据包x1的起始节点、父节点和数据包c1的路径构成的新路径的哈希值hash(o(x1)，p(x1)，path(c1))与数据包x1包内记录的哈希值h(x1)相同，则数据包x1的路径被重构为(o(x1)，p(x1)，path(c1))。
其中，以path(c1)表示路径已知的数据包c1的路径，以o(x1)表示路径未知的数据包x1的起始节点，以p(x1)表示路径未知的数据包x1的父节点。
作为本发明的优选实施方式，可根据以下公式(4)计算由
(o(x1)，p(x1)，path(c1))构成的新路径的哈希值。
式(4)中，hash(o(x1)，p(x1)，path(c1))表示由(o(x1)，p(x1)，path(c1))构成的路径的哈希值，h(c1)表示数据包c1的真实的路径哈希值，f(o(x1))表示数据包x1的起始节点ID映射得到的数值，f(o(c1))表示数据包c1的起始节点ID映射得到的数值，f(p(x1))表示数据包x1的父节点ID映射得到的数值。f(o(x1))、f(o(c1))以及f(p(x1))由以下公式(7)计算得到。
式(7)中，A相应地表示无线传感网络中路径未知的数据包x1的起始节点的ID、路径未知的数据包x1的父节点的ID或路径已知的数据包c1的起始节点的ID，α表示一个大于2m的素数，m表示无线传感网络中汇聚节点收到的数据包的真实的路径哈希值的比特位数。m可以取经验值32，在这种情况下发生冲突的概率很低。
在以上情形一至情形三中，可按以下方法获得路径未知的数据包Px和路径已知的数据包Pn的路径的真实哈希值。具体地说：
无线传感网络中的汇聚节点接收到的数据包k的真实的路径哈希值按照以下公式(5)在数据包的路径的每一跳上更新：
式(5)中，k相应地表示路径未知的数据包Px或路径已知的数据包Pn，hi(k)表示数据包k在其经过的路径上的第i个节点的哈希值，hi-1(k)表示数据包k在其经过的路径上的第i-1个节点的哈希值，ni表示数据包k经过的路径上的第i个节点的ID，ni-1表示数据包k经过的路径上的第i-1个节点的ID，i＝1，2，...，n，n表示数据包k的路径总跳数。f(n1)、f(ni)以及f(ni-1)根据以下公式(8)计算得到。
式(8)中，A表示无线传感网络中的数据包k经过的路径上的相应节点的ID，α表示一个大于2m的素数，m表示无线传感网络中的汇聚节点收到的数据包k的真实的路径哈希值的比特位数。m可以取经验值32，在这种情况下发生冲突的概率很低。
以下以图2的路由路径为例说明数据包的真实的路径哈希值的计算方法。如图2所示，X、Y表示无线传感网络中的两个传感节点，Z是汇聚节点，这三个节点构成一条路由路径，起始节点是X，数据包k的路由路径为(X，Y，Z)。在起始节点X，根据公式(5)可知，数据包k在其路径的第一跳节点上的哈希值h1(k)＝f(X)；在第二跳节点Y，根据公式(5)可知，数据包k在节点Y上的哈希值为在最后一跳节点Z，根据公式(5)可知，数据包k在节点Z上的哈希值为 因此，数据包k最终的真实的路径哈希值为h3(k)。其中，f(X)、f(Y)和f(Z)可根据上述公式(8)得到。
综上，本发明提供了一种新型的在无线传感网中重构数据包路由路径的方法，通过借助路径已知的数据包的路径，重构出路径未知的数据包的路径，从而达到重构路径的目的。在疏密程度不同、动态性不同的传感网中，使用本发明数据包路径重构方法都能达到90％以上的路径重构率且路径重构的准确率可达100％。

Claims (6)

1.一种无线传感网中数据包路径重构方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：利用无线传感网络的汇聚节点接收到的数据包中所有路径已知的数据包，对其中一个路径未知的数据包进行路径重构，并将路径重构后的数据包记为路径已知的数据包；
步骤二：重复执行步骤一，直到没有数据包的路径能够被重构；
汇聚节点接收到的每个数据包包含数据包的路径的起始两跳节点、数据包的真实的路径哈希值和数据包的路径的长度；
在所述步骤一中，所述“利用无线传感网络的汇聚节点接收到的数据包中所有路径已知的数据包，对其中一个路径未知的数据包进行路径重构”的方法如下：
针对其中一个路径未知的数据包Px，遍历路径已知的数据包Pn，如果找到一个满足以下三种情形之一的路径已知的数据包Pn，则表明该路径未知的数据包Px的路径被重构；如果没有找到满足以下三种情形之一的路径已知的数据包Pn，则表明该路径未知的数据包Px的路径没有被重构并执行步骤二；
情形一：路径未知的数据包Px的路径长度减去路径已知的数据包Pn的路径长度的差值len为1，并且，由路径未知的数据包Px的起始节点和路径已知的数据包Pn的路径构成的第一新路径的哈希值与路径未知的数据包Px的真实的路径哈希值相同；
情形二：路径未知的数据包Px的路径长度减去路径已知的数据包Pn的路径长度的差值len为1，并且，由路径未知的数据包Px的起始节点、父节点以及路径已知的数据包Pn的部分路径构成的第二新路径的哈希值与路径未知的数据包Px的真实的路径哈希值相同，所述部分路径是指路径已知的数据包Pn的路径去除掉起始节点后的路径；
情形三：路径未知的数据包Px的路径长度减去路径已知的数据包Pn的路径长度的差值len为2，并且，由路径未知的数据包Px的起始节点、父节点和路径已知的数据包Pn的路径构成的第三新路径的哈希值与路径未知的数据包Px的真实的路径哈希值相同。
2.根据权利要求1所述的无线传感网中数据包路径重构方法，其特征在于，使用以下公式(1)计算所述第一新路径的哈希值：
<mrow> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>h</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>o</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>,</mo> <mi>p</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>h</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>h</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>h</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CirclePlus;</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>o</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CirclePlus;</mo> <mo>|</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>o</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>o</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式(1)中，hash(o(Px)，path(Pn))表示第一新路径的哈希值，o(Px)表示路径未知的数据包Px的起始节点的ID，o(Pn)表示路径已知的数据包Pn的起始节点的ID，path(Pn)表示路径已知的数据包Pn的路径，h(Pn)表示路径已知的数据包Pn的路径哈希值，f(A)是如式(2)所示的方程，
式(2)中，A相应地表示无线传感网络中的路径未知的数据包Px的起始节点的ID或路径已知数据包Pn的起始节点的ID，α表示一个大于2m的素数，m表示无线传感网络中的汇聚节点接收到的数据包的真实路径哈希值的比特位数。
3.根据权利要求1所述的无线传感网中数据包路径重构方法，其特征在于，使用以下公式(3)计算所述第二新路径的哈希值：
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式(3)中，hash(o(Px)，p(Px)，path(Pn)-o(Pn))表示第二新路径的哈希值，o(Px)表示路径未知的数据包Px的起始节点的ID，o(Pn)表示路径已知的数据包Pn的起始节点的ID，p(Px)表示路径未知的数据包Px的父节点的ID，p(Pn)表示路径已知的数据包Pn的父节点的ID，path(Pn)-o(Pn)表示路径已知的数据包Pn的路径去掉起始节点后的路径，h(Pn-o(Pn))表示路径已知的数据包Pn的路径去掉起始节点后的路径的哈希值，f(A)是如式(6)所示的方程：
式(6)中，A相应地表示无线传感网络中的路径未知的数据包Px的起始节点的ID、路径未知的数据包Px的父节点的ID、或路径已知的数据包Pn的父节点的ID，α表示一个大于2m的素数，m表示无线传感网络中的汇聚节点收到的数据包的真实的路径哈希值的比特位数。
4.根据权利要求1所述的无线传感网中数据包路径重构方法，其特征在于，使用以下公式(4)计算所述第三新路径的哈希值：
<mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>h</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>o</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>,</mo> <mi>p</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>,</mo> <mi>p</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>h</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>=</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>o</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CirclePlus;</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>p</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CirclePlus;</mo> <mi>h</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CirclePlus;</mo> <mo>|</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>p</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>p</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>&amp;CirclePlus;</mo> <mo>|</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>o</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>p</mi> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式(4)中，hash(o(Px)，p(Px)，path(Pn))表示第三新路径的哈希值，o(Px)表示路径未知的数据包Px的起始节点的ID，o(Pn)表示路径已知的数据包Pn的起始节点的ID，p(Px)表示路径未知的数据包Px的父节点的ID，path(Pn)表示路径已知的数据包Pn的路径，h(Pn)表示路径已知的数据包Pn的路径的哈希值，f(A)是如式(7)的方程：
式(7)中，A相应地表示无线传感网络中的路径未知的数据包Px的起始节点的ID、路径未知的数据包Px的父节点的ID、或路径已知的数据包Pn的起始节点的ID，α表示一个大于2m的素数，m表示无线传感网络中的汇聚节点收到的数据包的真实的路径哈希值的比特位数。
5.根据权利要求1所述的无线传感网中数据包路径重构方法，其特征在于，在所述情形一至情形三中，按以下方法获得路径未知的数据包Px和路径已知的数据包Pn的真实哈希值：
在数据包k的路径上的每一跳节点，数据包k的哈希值按以下公式(5)进行更新，
<mrow> <msub> <mi>h</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>n</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mi>f</mi> <mi> </mi> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CirclePlus;</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>n</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CirclePlus;</mo> <mo>|</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>n</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>;</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mi>f</mi> <mi> </mi> <mi>i</mi> <mo>&gt;</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式(5)中，k相应地表示路径未知的数据包Px或路径已知的数据包Pn，hi(k)表示数据包k在路径上的第i个节点的哈希值，hi-1(k)表示数据包k在路径上的第i-1个节点的哈希值，ni表示数据包k经过的路径上的第i个节点的ID，ni-1表示数据包k经过的路径上的第i-1个节点的ID，i＝1，2，...，n，n表示数据包k的路径总跳数，f(A)是如式(8)所示的方程：
式(8)中，A表示无线传感网络中的数据包k经过的路径上的相应节点的ID，α表示一个大于2m的素数，m表示无线传感网络中的数据包k的真实的路径哈希值的比特位数。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的无线传感网中数据包路径重构方法，其特征在于：m＝32。
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