[發明專利]一種網絡設備數據融合方法

在審

• 申請號: 201910836268.1
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN111193701A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 趙慶;尹立君
• 申請（專利權）人: 邢臺職業技術學院
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L9/00;H04L9/08;H04L29/08
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 楊海明

1.一種網絡設備數據融合方法，其特征在于：包括

數據融合算法，所述數據融合算法包括數據融合模型和數據融合算法，所述據融合模型包括控制中心、云存儲器和N個用戶，其中，控制中心為是可信機構，負責系統初始化、生成系統參數、管理用戶的添加和撤銷操作；云存儲是對各用戶的密文消息進行融合，并將融合的消息、簽名和時間戳一同發送給控制中心；N個用戶是數據源，主要提供的數據是各用戶的實際用電數據和需求數據；所述數據融合算法主要分為四個階段，分別為密鑰生成階段、初始化階段、數據融合階段和完整性驗證階段；

理論分析，所述理論分析包括數據完整性分析、檢測準確率高、用戶身份隱私保護和實時密鑰更新；

S1、數據完整性分析：在控制中心是安全的前提下，用戶被篡改或刪除有兩種可能：數據在傳輸過程中被篡改或者刪除；數據在云端融合和存儲的過程中被篡改或者刪除；針對第一個問題，所有的數據都是經過同態加密的，即網絡中所有傳輸的數據都是密文，也就是只有用戶和可信機構控制中心才可以對密文進行解密獲得明文；而其他沒有秘鑰的攻擊者是無法獲得明文的，從而保證數據在傳輸過程中的安全；針對第二個問題，數據存儲在云端可以通過完整性驗證判斷數據的安全性，即驗證本文所提出的算法的正確性，也就是驗證等式是否成立，

證明：

S2、檢測準確率高：隨機選擇d個數據塊組合為集合D，在保持錯誤檢測概率的同時減少了通信和計算開銷，由已知算法得到，錯誤檢測概率為P＝1-(1-E)^d，其中，E是出錯率，假設出錯率E＝1％，集合D＝460，則通過錯誤檢測率公式計算得到P＝95％由上述分析，我們得出結論，本算法在錯誤率低的情況下仍然是高檢測準確率；

S3、用戶身份隱私保護：由控制中心生成私鑰，對私鑰加密后通過安全信道動態廣播給用戶組U中的每個成員，從而用戶對自身的數據進行加密時是使用的同一個密鑰，公開驗證者無法獲取哪一個用戶是更為重要的攻擊目標；

S4、實時密鑰更新：所述實時密鑰更新包括添加用戶和撤銷用戶，加用戶或者撤銷用戶的過程中都需要對密鑰進行更新操作，為了保證密鑰更新過程中減少計算開銷，采用動態廣播技術進行實時密鑰更新；

還包括實驗與結果分析，所述實驗與結果分析包括完整性實驗、密鑰更新實驗和時間開銷實驗。

2.根據權利要求1所述的一種網絡設備數據融合方法，其特征在于：為了對n個用戶的數據進行融合，每個用戶對數據進行分塊加密簽名后，將簽名信息和數據發送到云存儲器；云存儲器收到n個用戶發送的信息后，將其簽名信息和數據融合后存儲；控制中心可以通過驗證確定云存儲器中的數據是否被正確的存儲，驗證通過后提取云存儲器中的融合數據，解密后分析，提高了安全性和節省了傳輸和存儲資源；所述數據融合算法。

3.根據權利要求1所述的一種網絡設備數據融合方法，其特征在于：由控制中心生存密鑰，并通過動態廣播加密技術將密鑰廣播到每個用戶；初始化階段是用戶通過廣播得到的密鑰對文件進行分塊并簽名后發送到云存儲器；數據融合階段是由云存儲器對簽名和數據進行融合；完整性驗證階段是由控制中心對云存儲器中的數據進行驗證，保證數據被正確的存儲，然后下載并解密云存儲器中的數據后進行分析。

4.根據權利要求1所述的一種網絡設備數據融合方法，其特征在于：在實驗與結果分析時在實驗室搭建4個節點的Hadoop云平臺，每個節點的機器配置為Intel(R)Core (TM)i5-2400 4-core CPU@2.60 GHz，4 GB RAM，網絡帶寬為 100 Mbit/s，Hadoop版本為0.20.2；TPA機器的硬件配置為Linux，3.4GHz Intel i7-3770 CPU、16GB，用戶機器的硬件配置為Linux，2.50GHz Intel i5-2520M CPU、8GB。