数据传输和数据处理方法、装置以及水声通信网络系统

本申请涉及数据通信领域，具体涉及一种数据传输和数据处理方法、装置以及水声通信网络系统。

背景技术：

1、在海洋资源开发、环境监测等领域，往往需要通过水声通信网络系统将在海洋中部署的各个通信节点所采集的数据进行上传。

2、然而，受限于实际应用场景的限制，不同于陆地无线通信，水声信道往往存在着传输时延大、传输速率低和传输带宽窄等问题，而采用常规的通信传输协议来保证数据传输安全时往往会给水声通信网络系统带来极大的系统开销。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种数据传输和数据处理方法、装置以及水声通信网络系统，用以解决相关技术中在保证数据传输安全时水声通信网络系统开销大的问题。

2、第一方面，本申请提供一种数据传输方法，应用于水声通信网络的第一水声通信节点中，所述第一水声通信节点中预先存储有所述第一水声通信节点对应的第一节点标识，以及与所述第一水声通信节点对应的目的水声通信节点的目的节点标识；所述数据传输方法包括：

3、获取待传输的初始传输数据以及数据传输时间信息；

4、根据所述数据传输时间信息、所述第一节点标识以及所述目的节点标识对所述初始传输数据进行加密，得到加密数据；

5、通过预设的通信传输协议将所述加密数据、所述数据传输时间信息以及所述第一节点标识打包得到传输数据包，以对所述传输数据包进行数据传输。

6、第二方面，本申请提供一种数据处理方法，应用于水声通信网络的第二水声通信节点中，所述第二水声通信节点中预先存储有所述第二水声通信节点对应的第二节点标识；所述数据处理方法包括：

7、通过预设的通信传输协议对接收的目标传输数据包进行解析，得到所述目标传输数据包中的目标加密数据、目标数据传输时间信息以及目标节点标识，其中，所述目标传输数据包是通过如上述的数据传输方法传输得到；

8、根据所述目标数据传输时间信息、所述目标节点标识以及所述第二节点标识对所述目标加密数据进行解密处理，得到目标传输数据。

9、第三方面，本申请提供一种数据传输装置，应用于水声通信网络的第一水声通信节点中，所述第一水声通信节点中预先存储有所述第一水声通信节点对应的第一节点标识，以及与所述第一水声通信节点对应的目的水声通信节点的目的节点标识；所述数据传输装置包括：

10、获取模块，用于获取待传输的初始传输数据以及数据传输时间信息；

11、加密模块，用于根据所述数据传输时间信息、所述第一节点标识以及所述目的节点标识对所述初始传输数据进行加密，得到加密数据；

12、传输模块，用于通过预设的通信传输协议将所述加密数据、所述数据传输时间信息以及所述第一节点标识打包得到传输数据包，以对所述传输数据包进行数据传输。

13、第四方面，本申请提供一种数据处理装置，应用于水声通信网络的第二水声通信节点中，所述第二水声通信节点中预先存储有所述第二水声通信节点对应的第二节点标识；所述数据处理装置包括：

14、解析模块，用于通过预设的通信传输协议对接收的目标传输数据包进行解析，得到所述目标传输数据包中的目标加密数据、目标数据传输时间信息以及目标节点标识，其中，所述目标传输数据包是通过如上述所述的数据传输方法传输得到；

15、解密模块，用于根据所述目标数据传输时间信息、所述目标节点标识以及所述第二节点标识对所述目标加密数据进行解密处理，得到目标传输数据。

16、第五方面，本申请还提供一种水声通信网络系统，所述水声通信网络系统至少包括第一水声通信节点以及第二水声通信节点；其中，所述第一水声通信节点在获取待传输的初始传输数据后，通过执行如上述所述的数据传输方法，生成传输数据包并进行数据传输；所述第二水声通信节点在接收到传输数据包后通过执行如上述所述的数据处理方法以得到目标传输数据。

17、本申请实施例提供的数据传输方法与数据处理方法，分别应用于水声通信网络的第一水声通信节点和第二水声通信节点，其中，第一水声通信节点预先存储有其对应的节点标识以及对应的目的水声通信节点的目的节点标识后，通过获取实时的数据传输时间信息，并利用数据传输时间信息、第一节点标识以及目的节点标识能够轻量化完成对传输数据的加密，得到加密数据，并最终通过预设的通信传输协议将加密数据、数据传输时间信息以及第一节点标识打包得到传输数据包进行数据传输，第二水声通信节点在获取到传输数据包后，通过对应的通信传输协议将数据包解析可以得到相应的目标加密数据、目标数据传输时间信息以及目标节点标识，然后利用目标节点标识、自身存储的第二节点标识以及目标数据传输时间信息来对进行相应的解密，就可以还原得到原始的传输数据。本申请设计一个轻量化的通信传输协议，通过将通信节点的节点标识(序列号)以及通信时刻融合在一起作为同步会话密钥，以极小的带宽开销实现了密钥同步，能够在有效降低水声通信网络系统开销的同时，极大提高了水声通信网络信息传输的安全性。

技术特征：

1.一种数据传输方法，其特征在于，应用于水声通信网络的第一水声通信节点中，所述第一水声通信节点中预先存储有所述第一水声通信节点对应的第一节点标识，以及与所述第一水声通信节点对应的目的水声通信节点的目的节点标识；所述数据传输方法包括：

2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述根据所述数据传输时间信息、所述第一节点标识以及所述目的节点标识对所述初始传输数据进行加密，得到加密数据，包括：

3.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述通过预设的通信传输协议将所述加密数据、所述数据传输时间信息以及所述第一节点标识打包得到传输数据包，以对所述传输数据包进行数据传输，包括：

4.根据权利要求1～3任一项所述的数据传输方法，其特征在于，所述数据传输时间信息包括日期信息、小时信息以及分钟信息。

5.一种数据处理方法，其特征在于，应用于水声通信网络的第二水声通信节点中，所述第二水声通信节点中预先存储有所述第二水声通信节点对应的第二节点标识；所述数据处理方法包括：

6.根据权利要求5所述的数据处理方法，其特征在于，所述根据所述目标数据传输时间信息、所述目标节点标识以及所述第二节点标识对所述目标加密数据进行解密处理，得到目标传输数据，包括：

7.根据权利要求5所述的数据处理方法，其特征在于，所述目标节点标识包括第一目标节点标识以及第二目标节点标识；

8.一种数据传输装置，其特征在于，应用于水声通信网络的第一水声通信节点中，所述第一水声通信节点中预先存储有所述第一水声通信节点对应的第一节点标识，以及与所述第一水声通信节点对应的目的水声通信节点的目的节点标识；所述数据传输装置包括：

9.一种数据处理装置，其特征在于，应用于水声通信网络的第二水声通信节点中，所述第二水声通信节点中预先存储有所述第二水声通信节点对应的第二节点标识；所述数据处理装置包括：

10.一种水声通信网络系统，其特征在于，所述水声通信网络系统至少包括第一水声通信节点以及第二水声通信节点；其中，所述第一水声通信节点在获取待传输的初始传输数据后，通过执行如权利要求1～4任一项所述的数据传输方法，生成传输数据包并进行数据传输；所述第二水声通信节点在接收到传输数据包后通过执行如权利要求5～7任一项所述的数据处理方法以得到目标传输数据。

技术总结本申请提供一种数据传输和数据处理方法、装置以及水声通信网络系统，方法包括：获取待传输的初始传输数据以及数据传输时间信息；根据数据传输时间信息、所述第一节点标识以及目的节点标识对初始传输数据进行加密，得到加密数据；通过通信传输协议将加密数据、数据传输时间信息以及第一节点标识打包得到传输数据包，以对传输数据包进行数据传输。本申请通过将通信节点的节点标识以及通信时刻融合在一起作为同步会话密钥，以极小的带宽开销实现了密钥同步，能够在有效降低水声通信网络系统开销的同时，极大提高了水声通信网络信息传输的安全性。技术研发人员：周优良,孙万忠,付晓梅,钱治文,刘帅,洪德悦受保护的技术使用者：天津大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23