一种异常数据的存证方法及其存证装置与流程

本发明属于数据安全领域，具体涉及一种异常数据的存证方法及其存证装置。

背景技术：

1、窃电行为指未经电网允许通过非法手段使用电网上的电力资源的行为，窃电行为既会给电力公司带来经济损失，也会给电网设备的正常运行以及行为人自身的安全带来隐患。因此，各地的电力公司通常都会通过反窃电稽查系统对窃电行为进行检测。反窃电稽查系统基于营销业务数据和用采量测类数据进行大数据分析，以支撑公司反窃电工作的重要工具。但是在现有条件下，电力公司建设的各类业务系统和采集系统产生的数据信息无法形成电子证据，尤其是无法充分利用数据形成事前的电子证据。这也给查处窃电行为以及通过法律手段打击窃电犯罪造成了困难。

2、在此背景下，技术人员提出成立国网链和司法鉴定平台，实现窃电电子证据的高效存证和分发，打通电力公司和司法鉴定部门的取证、存证、认证、执法等环节。这将极大提高数据采集到各类异常数据的时效性和法律效力。此外，现有的平台对采集到的各类证据仍采用明文数据进行传输和存储，这导致采集到的数据存在被篡改或破坏的风险，因此如何实现证据的安全存证，正成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、为了解决现有存证系统存储的明文数据存在被非法访问、篡改或破坏的安全风险的问题，本发明提供一种异常数据的存证方法及其存证装置。

2、本发明采用以下技术方案实现：

3、一种异常数据的存证方法，其包括如下步骤：

4、s1：获取包含文本及图表信息的证据关键数据，并将其转换为待存证的图片数据pic。

5、s2：对图片数据pic进行加密处理，获得加密证据数据。其中，加密处理的过程如下：

6、s21：构建如下的一个logistic映射离散系统：

7、

8、其中，μ为分岔参数，n为迭代次数，xn为第n次迭代得到的值。

9、s22：将logistic映射离散系统迭代n0+m×n次，丢弃生成的序列的前n0个数，得到长度为m×n的混沌序列s。

10、其中，m和n分别表示图片数据pic的像素长度和宽度。

11、s23：彩色数字图像由三基色r、g、b表示，三基色分别对应三个矩阵。因此，对彩色数字图像进行加密，就是对彩色数字图像的每个基色的矩阵分别进行变换。在本实施例总对彩色图像进行加密前按照下式将其r、g、b分量进行分离，得到的三基色矩阵构成了三个分量上的位图，位图的像素值映射到0到255之间，得到三个色阶位图pici；i＝r、g、b。

12、s24：分别对三个色阶位图进行降维处理，转换成对应的一维向量序列pi。

13、s25：对混沌序列s进行升序排列，得到升序混沌序列s′。

14、s26：将升序混沌序列s′中的各个值转换为其在混沌序列s中的位置编码，得到一个索引序列a。

15、s27：利用索引序列a对三个一维向量序列pi进行置乱操作，得到三个置乱序列bi。

16、s28：将三个置乱序列bi分别与索引序列进行异或操作，得到扩散序列ci。

17、s29：分别对三个扩散序列ci进行升维处理，转化为三张分辨率为m×n的加密位图pi′；并将三张分辨率为m×n的加密位图pi′和索引序列a打包作为加密证据数据。

18、s3：将加密证据数据上传到服务器，完成存证处理。

19、作为本发明进一步的改进，图片数据为采用rgb颜色编码的图像。

20、作为本发明进一步的改进，步骤s27中，通过置乱操作生成置乱序列bi的表达式如下：

21、

22、上式中，表示结合索引序列a中各个位置编码对一维向量序列pi进行重排序的操作。

23、步骤s28中，生成扩散序列ci的表达式如下：

24、

25、作为本发明进一步的改进，步骤s29中，升维操作的表达式如下：

26、p′＝reshape(ci,m,n)，

27、上式中，reshape(ci,m,n)操作表示先将行向量ci按照m长度分割为n个行向量，再将每个行向量转置为列向量，最后利用n个列向量构成一个m×n的矩阵p′。

28、作为本发明进一步的改进，步骤s3的存证处理中，服务器向区块链节点发送加密证据数据，以将加密证据数据存储至区块链；并接收区块链节点返回的链上存证地址。

29、作为本发明进一步的改进，完成存证处理后，服务器还将进行存证处理后返回的链上存证地址发送到用户。

30、当用户通过链上存证地址发出存证详情的访问请求时，则下载所述加密证据数据，完成数据包拆分和数据解密后，得到所述图片数据pic并展示。

31、作为本发明进一步的改进，数据解密的过程包括如下步骤：

32、s001：对三张加密位图pi′进行降维处理，转换成对应的三个扩散序列ci。

33、s002：分别将三个扩散序列ci与索引序列a进行异或运算，恢复出三个置乱序列bi。

34、s003：对索引序列a进行升序排列，得到索引序列a的升序索引序列a′。

35、s004：将升序索引序列a′中的各个值转换为其在索引序列a中的位置编码，得到一个新索引序列f。

36、s005：利用所述新索引序列f分别对三个置乱序列bi进行置乱操作，解码出三个一维向量序列pi。

37、s006：对三个一维向量序列pi进行升维操作，转化为三张分辨率为m×n的色阶位图pici。

38、s007：将三张色阶位图pici重新合并为rgb编码的原始图片数据pic。

39、作为本发明进一步的改进，步骤s002中，三个置乱序列bi恢复过程的表达式为：

40、

41、步骤s005中，一维向量序列pi的解码过程的表达式为：

42、

43、上式中，表示结合索引序列f中各个位置编码，对置乱序列bi进行重排序的操作。作为本发明进一步的改进，步骤s006中，对pi进行升维操作的表达式如下：

44、pici＝reshape(pi,m,n)，

45、上式中，reshape(pi,m,n)操作表示先将行向量pi按照m长度分割为n个行向量，再将每个行向量转置为列向量，最后利用n个列向量构成一个m×n的矩阵pici。

46、本发明还包括一种异常数据的存证装置，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序。处理器执行计算机程序时，采用如前述的异常数据的存证方法，对包含文本及图表信息的证据关键数据进行加密和固化，并响应用户的查询请求。

47、本发明提供的技术方案，具有如下的有益效果：

48、本发明将电力系统中采集到的关键信息转换成图像信息进行存证，存证过程中还对数据进行加密。在加密过程中，本发明利用构建的logistic映射迭代后得到混沌置乱序列，利用混沌序列生成混沌置乱序列进而改变原图像中的像素位置。同时，结合索引序列还实现了对整个图像的像素值进行扩散，利用混沌扩散序列和像素值相异或以达到对像素的值进行改变。利用这种方式可以图像中所有的像素位置发生变化，并使其从视觉上有效的隐藏明文图像中有效的信息。

49、本发明提供的这种基于混沌序列的图像加密方法有效克服了传统加密方法的局限性，利用混沌系统产生的混沌序列具有良好伪随机性的特点，利用混沌序列和图像像素的置乱扩散处理，可以实现更加安全可靠的加密图像效果。