面向综合能源大数据平台的安全传输方法及系统与流程

本申请涉及数字信息的加密传输，具体涉及面向综合能源大数据平台的安全传输方法及系统。

背景技术：

1、随着智能电网、可再生能源、分布式发电等技术的发展，能源系统正变得越来越复杂和互联，需要大量的数据交换和分析来优化能源分配和提高效率，然而，这也带来了数据安全和隐私保护的挑战。随着物联网设备的广泛部署和大数据技术的应用，能源系统产生的数据量呈指数级增长，这些数据不仅包括能源消耗模式、设备状态信息，还可能涉及用户隐私和敏感操作数据。因此，确保这些数据在传输过程中不被篡改、不被未授权访问，对于维护系统的完整性至关重要。

2、在数据传输过程中，如果密钥安全性不足，可能会导致数据在传输过程中被截获和解密，从而泄露敏感信息或被篡改。比如弱密钥或密钥长度不足等因素都可能使得攻击者能够破解加密，获取未经授权的数据访问权限，导致发生经济损失、声誉损害、法律风险以及对用户隐私的侵犯，尽管现有技术如公钥基础设施（pki）、密钥交换协议、等提供了一定程度的密钥保护，但是由于能源消耗数据通常具有实时更新、跨地域广泛分布的特征，针对复杂多变的能源消耗数据，固定的加密密钥会使得数据加密过程的安全性降低。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请的目的在于提供面向综合能源大数据平台的安全传输方法及系统，所采用的技术方案具体如下：

2、第一方面，本申请实施例提供了面向综合能源大数据平台的安全传输方法，该方法包括以下步骤：

3、获取预设时长内各片区中每类能源所有采集时刻的消耗数据；

4、在各片区中，根据每类能源的所有消耗数据的离散程度及波动程度，确定各片区中每类能源的能耗波动值，并结合每类能源的所有消耗数据的自相关性，确定各片区中每类能源的能耗稳定因子；基于各片区中所有类能源的能耗稳定因子的分布情况，确定各片区的能耗特征值；

5、将所有片区记作各个节点，将能耗特征值最大的节点作为无向图的初始中心节点，基于初始中心节点与其余各节点之间能耗特征值的差异，以及初始中心节点到其余各节点之间的距离，并结合预设特征值阈值和预设位置阈值构建无向图，采用区域生长算法获取无向图中的各个生长区域；统计各生长区域中每个节点的连接数，基于各生长区域中所有节点的能耗特征值的平均分布情况，及所有节点的连接数的平均分布情况，确定各生长区域的能耗度量因子；基结合各生长区域中所有无向边的平均长度与能耗度量因子，确定各生长区域的重要性指数；

6、基于所述重要性指数，并结合加密算法对能源消耗数据进行加密传输。

7、优选的，所述各片区中每类能源的能耗波动值的确定方法为：

8、确定各片区中每类能源的所有消耗数据的离散程度；

9、将各片区中每类能源的所有消耗数据作为波动率模型的输入，输出各片区中每类能源的条件方差；

10、各片区中每类能源的能耗波动值为各片区中每类能源的离散程度和条件方差融合的结果。

11、优选的，所述各片区中每类能源的能耗稳定因子的表达式为：；式中，表示片区i中第j类能源的能耗稳定因子；表示片区i中第j类能源的所有消耗数据的自相关系数；表示片区i中第j类能源的能耗波动值。

12、优选的，所述各片区的能耗特征值为各片区中所有类能源的能耗稳定因子的平均水平。

13、优选的，所述无向图的构建方法为：

14、计算初始中心节点的能耗特征值与其余各节点的能耗特征值的差值取绝对值；

15、当所述距离小于预设位置阈值，且所述绝对值小于预设特征值阈值时，在初始中心节点与对应节点之间建立无向边，并将与初始中心节点相连的所有节点作为新的中心节点进行迭代，得到无向图。

16、优选的，所述无向图中的各个生长区域的确定方法为：

17、获取无向图中所有节点各自的连接数，将所有节点作为区域生长算法的输入，将无向图中随机一个节点作为初始种子点，若其余各节点与初始种子点之间连接数的差值的绝对值小于预设数值，将对应节点纳入生长区域。

18、优选的，所述各生长区域的能耗度量因子的确定方法为：

19、分析各生长区域中所有节点的能源消耗因子的均值，确定各生长区域中所有节点的连接数的均值，各生长区域的能耗度量因子为各生长区域的能源消耗因子均值与连接数均值融合的结果。

20、优选的，所述各生长区域的重要性指数：；式中，表示生长区域m的重要性指数；表示生长区域m中所有无向边的平均长度；表示生长区域m的能耗度量因子；norm( )表示归一化函数。

21、优选的，所述对能源消耗数据进行加密传输，包括：

22、将预设初始密钥和各生长区域的重要性指数的归一化值作为密钥派生函数的输入，输出各生长区域的派生密钥；

23、将所有生长区域的派生密钥进行串连，并作为安全散列算法的输入，输出加密密钥；

24、将所有生长区域的所有能源消耗数据作为加密算法的输入，将加密密钥作为加密算法的密钥，对能源消耗数据进行加密，将加密后的数据通过安全通道进行传输。

25、第二方面，本申请实施例还提供了面向综合能源大数据平台的安全传输系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述面向综合能源大数据平台的安全传输方法的步骤。

26、本申请至少具有如下有益效果：

27、本申请通过分析每类能源的所有消耗数据的离散程度及波动程度，确定各片区中每类能源的能耗波动值，并结合每类能源的所有消耗数据的自相关性，确定各片区中每类能源的能耗稳定因子，其有益效果在于可以反映能源消耗的周期性和波动性特征，提高了能源管理的准确性；本申请针对区域性能源消耗数据的灵活性问题，根据所有节点的能耗特征值，以及不同节点之间的距离构建无向图，并采用区域生长算法获取无向图中的各个生长区域，通过分析各生长区域中所有节点的能耗特征值的平均分布情况，及所有节点的连接数的平均分布情况，确定各生长区域的能耗度量因子，并结合各生长区域中所有无向边的平均分布情况，确定各生长区域的重要性指数，其有益效果在于设置动态密钥，提高数据加密的安全性。本申请通过分析不同区域的能耗特征，对加密密钥进行优化，提高了能源数据加密过程的安全性。

技术特征：

1.面向综合能源大数据平台的安全传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的面向综合能源大数据平台的安全传输方法，其特征在于，所述各片区中每类能源的能耗波动值的确定方法为：

3.如权利要求1所述的面向综合能源大数据平台的安全传输方法，其特征在于，所述各片区中每类能源的能耗稳定因子的表达式为：；式中，表示片区i中第j类能源的能耗稳定因子；表示片区i中第j类能源的所有消耗数据的自相关系数；表示片区i中第j类能源的能耗波动值。

4.如权利要求1所述的面向综合能源大数据平台的安全传输方法，其特征在于，所述各片区的能耗特征值为各片区中所有类能源的能耗稳定因子的平均水平。

5.如权利要求1所述的面向综合能源大数据平台的安全传输方法，其特征在于，所述无向图的构建方法为：

6.如权利要求1所述的面向综合能源大数据平台的安全传输方法，其特征在于，所述无向图中的各个生长区域的确定方法为：

7.如权利要求1所述的面向综合能源大数据平台的安全传输方法，其特征在于，所述各生长区域的能耗度量因子的确定方法为：

8.如权利要求1所述的面向综合能源大数据平台的安全传输方法，其特征在于，所述各生长区域的重要性指数：；式中，表示生长区域m的重要性指数；表示生长区域m中所有无向边的平均长度；表示生长区域m的能耗度量因子；norm( )表示归一化函数。

9.如权利要求1所述的面向综合能源大数据平台的安全传输方法，其特征在于，所述对能源消耗数据进行加密传输，包括：

10.面向综合能源大数据平台的安全传输系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任意一项所述面向综合能源大数据平台的安全传输方法的步骤。

技术总结本申请涉及数字信息的加密传输技术领域，具体涉及面向综合能源大数据平台的安全传输方法及系统，该方法包括：在各片区中，根据每类能源的所有消耗数据的离散程度、波动程度以及自相关性，确定各片区中每类能源的能耗稳定因子；基于能耗稳定因子的分布情况，确定各片区的能耗特征值；基于各生长区域中所有节点的能耗特征值及所有节点的连接数，确定各生长区域的能耗度量因子，并结合各生长区域中所有无向边的平均分布情况，确定各生长区域的重要性指数，对能源消耗数据进行加密传输。本申请通过分析不同区域的能耗特征，对加密密钥进行优化，提高能源数据加密过程的安全性。技术研发人员：夏娅南受保护的技术使用者：赟恩科技（大连）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18