[發明專利]基于行為標記和輕量級加密的有源配電網大數據傳輸方法

有效

• 申請號: 202011001108.4
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN111934437B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 黃廷磊;鄧松;張姿;劉久云;夏威
• 申請（專利權）人: 中科全維科技(蘇州)有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04L9/06;H04L9/08;H04L9/30;G06N3/04;G06F16/906
• 代理公司: 南京禾易知識產權代理有限公司 32320
• 代理人: 張松云

本發明屬于電網數據安全領域，主要用于解決數據傳輸中安全及效率問題，具體涉及一種基于行為標記和輕量級加密的有源配電網大數據傳輸方法，包括如下步驟：獲取有源配電網大數據，利用卷積神經網絡提取數據集特征和Softmax函數輸出所屬類別的概率將有源配電網大數據分為實時數據、準實時數據和非實時數據；針對實時數據、準實時數據和非實時數據標記并加密處理；基于分布式Agent并行技術對各采樣點數據執行多目標約束下的數據壓縮，最后安全傳輸。本發明提出的方法根據數據標記、輕量級流加密的方法保證數據傳輸中防竊取防篡改并實現接收方快速識別匹配，從而保證配電網數據安全高效傳輸。

技術領域

本發明是一種基于行為標記和輕量級加密的有源配電網大數據傳輸方法，主要用于解決數據傳輸中安全及效率問題，屬于電網數據安全領域。

背景技術

隨著有源配電網的不斷發展，采用傳統的GPRS/CDMA、ZigBee、Wi-Fi和專用光纖等通信方式進行電網數據傳輸已經無法保證數據傳輸的安全。并且現有的基于無線傳輸的本質上都是通過加密來保證數據在傳輸過程中的安全性，由于在有源配電網環境下，大量采集的數據需要傳輸至控制器和主站系統進行處理，同時還需要將處理的數據返回給控制器進行調度和控制，所以數據交互頻繁，交互量大，部分數據實時性要求較高，同時采集設備上計算能力、存儲能力有限，無法較好地、快速地完成數據加解密。此外，由于其存儲能力、計算能力和電源供電時間方面的局限性，使得原來在有線環境下的許多安全方案和安全技術無法直接應用于無線環境。

因此，為了保證大數據在網絡中傳輸的完整性和可信性，研究一種基于行為標記特征和輕量級加密的有源配電網數據安全傳輸方法顯得尤為重要。基于行為標記和輕量級加密的有源配電網大數據安全傳輸方法，主要是為了從高效性和安全性兩個角度考慮來實現有源配電網數據的傳輸，保證數據在傳輸中的完整性，提高數據傳輸的效率。

基于行為標記特征和輕量級加密的數據安全傳輸方法主要包含兩個問題：為了保證面向有源配電網的分析處理的正確性，如何保證有源配電網運行狀態中大量數據傳輸防篡改防竊取；

為了解決現有電網中各類傳輸機制加解密耗時、無法及時識別數據內容和大數據傳輸的效率低，如何保證有源配電網大數據高效傳輸也是重要問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于行為標記和輕量級加密的有源配電網大數據傳輸方法，用于解決有源配電網大數據傳輸低效且不安全問題，本發明提出的方法根據數據標記、輕量級流加密的方法保證數據傳輸中防竊取防篡改并實現接收方快速識別匹配，從而保證配電網數據安全高效傳輸。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

基于行為標記和輕量級加密的有源配電網大數據傳輸方法，包括如下步驟：

步驟一，獲取有源配電網大數據，利用卷積神經網絡提取數據集特征和Softmax函數輸出概率將有源配電網大數據分為實時數據、準實時數據和非實時數據；

步驟二，針對實時數據，利用MD5加密算法對數據包進行映射，且在被映射的數據包打上行為標記，采用AES對稱加密算法對被標記的數據包進行加密生成密文，并結合RSA算法定時更新密鑰；

針對準實時數據和非實時數據，利用HASH編碼將時間戳轉為字符對數據進行標記，采用輕量級流加密設備ID和設備密鑰流KEY，數據加密方對密鑰流KEY的哈希值和明文流做異或運算加密得到密文流；

步驟三，基于分布式Agent并行技術對各采樣點數據執行多目標約束下的數據壓縮，最后安全傳輸。

進一步地，步驟一中，利用卷積神經網絡和Softmax函數的具體分類步驟為：

S11，根據事先準備的數據，按照數據實時性優先等級分類，分為實時數據、準實時數據以及非實時數據，并分別對每類數據標記處理，制作訓練樣本集；