[發明專利]基于電力信息系統網絡調控機制的隱私保護方法

有效

• 申請號: 201910509401.2
• 申請日: 2019-06-13
• 公開（公告）號: CN110232641B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 明冠男;吳濤;董倩;朱靜;王雪純;陳幸
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06F21/62
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 盧勝斌

1.一種基于電力信息系統網絡調控機制的隱私保護方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1、將電力設備作為圖節點，其輸出的時序數據傳輸路線作為圖鏈路；得到對應的電力信息系統網絡圖；

步驟2、根據電力信息系統網絡圖獲得相應的初始概率分布序列；

步驟3、在初始概率分布序列的基礎上，采用間接跳躍的方式在圖鏈路上進行隨機游走；并利用改進的隨機游走過程的更新規則對圖鏈路進行迭代；

步驟4、記錄每一條圖鏈路上進行隨機游走過程的游走次數，并作為記錄矩陣W進行更新；

步驟5、根據記錄矩陣W更新圖鏈路重要性矩陣Q，計算出Q上的每一條鏈路的重要性得分；根據重要性得分將圖鏈路劃分為規則圖鏈路和不規則圖鏈路，從而獲得關鍵信息傳輸路線；

步驟6、從電力信息系統網絡圖中將關鍵信息傳輸路線刪除，擾亂電力信息系統網絡圖；防止電力信息系統網絡圖結構被預測推理攻擊，從而對重要信息數據進行隱私保護；

其中，概率分布序列表示某個電力設備向其他設備傳輸數據的可能設備數量序列。

2.根據權利要求1所述的一種基于電力信息系統網絡調控機制的隱私保護方法，其特征在于，所述步驟3包括：

步驟301、任意選取圖節點集合中N個節點分別作為源節點進行隨機游走，構建隨機游走的初始概率分布P⁰，即在電力設備的分布矩陣中將源節點設為1，其他節點設為0；

步驟302、令ω＝0；t＝0；以概率1-c沿外鏈移動到相鄰的節點，以概率c跳躍到根據均勻分布選擇的其他節點；

步驟303、計算并更新t+1步時的概率分布矩陣；根據隨機游走過程的更新規則，計算并判斷t步和t+1步時的概率分布矩陣，根據公式Δ(P^t，P^t+1)＝{P^t[ω]，P^t+1[ω]}，選取概率分布矩陣中與之差值較大的節點進行跳動，節點跳動的路線即為選擇的圖鏈路并對圖鏈路進行迭代；

步驟304、判斷是否滿足ω≤N，若ω≤N，則令ω＝ω+1，后返回步驟303，否則繼續判斷是否滿足t≤k，若t≤k，則令t＝t+1且ω＝0，后返回步驟303；若t＞k，直接返回步驟303；

其中，

當t＝0時，t+1步時的概率分布矩陣表示為：

P₁＝(1-c)S^TP⁰+cP⁰；

當t≠0時，t+1步時的概率分布矩陣表示為：

S^T表示轉移概率矩陣S的轉置矩陣；P^t表示第t步時的概率分布矩陣；1是具有一定維數的一個矢量，n是圖節點集合中總的節點數；N表示選取的源節點數，N＝α*|V|；α表示選擇因子，其值為0.05～0.15；最大迭代步數k＝|E|；V表示圖節點集合即電力設備集合；E表示各個圖節點的邊集合，即電力設備的圖鏈路。

3.根據權利要求2所述的一種基于電力信息系統網絡調控機制的隱私保護方法，其特征在于，所述轉移概率矩陣S包括：

S＝DA；

其中，A＝a_ij是無向圖G＝(V，E)的鄰接矩陣，如果電力設備v_j是電力設備v_i的鄰居節點，則a_ij＝1，否則a_ij＝0；D是無向圖G＝(V，E)的對角矩陣，也即節點度D_i＝∑_jA_ij的對角矩陣；D_ii＝1/d(i)；d(i)表示圖節點v_i的度；v_j∈V，v_i∈V；其中，節點度表示為某個電力設備向其他設備傳輸數據的可能設備數量，即節點概率。

4.根據權利要求1所述的一種基于電力信息系統網絡調控機制的隱私保護方法，其特征在于，所述記錄矩陣W通過以下公式進行更新：

其中，w_ij表示圖節點v_i和節點v_j之間進行隨機游走的次數。

5.根據權利要求1或4所述的一種基于電力信息系統網絡調控機制的隱私保護方法，其特征在于，所述鏈路重要性矩陣Q的計算公式包括：

其中，q_ij表示鏈路重要性矩陣Q中第i行第j列的元素，即對應為圖節點v_i與圖節點v_j形成的圖鏈路之間的重要性得分，w_ij表示圖節點v_i和節點v_j之間進行隨機游走的次數；l_ij表示圖節點v_i與圖節點v_j之間的圖鏈路。