一种云化环境下电力数据的传输方法及装置与流程

本技术涉及数据加密领域，尤其涉及一种云化环境下电力数据的传输方法及装置。

背景技术：

1、在电力系统中，需实现的状态全面感知、信息高效处理及应用便捷灵活等需求不断增强，造成连接到电力系统的终端设备和数据量呈指数级增长，这些数据可能涉及快速智能预测或决策，因此搭建大量云端服务器，实现局部数据的处理以及传输。

2、但是随着云端服务器的扩张建设，云端数据的安全性要求越来越高。现有技术基于cs(compressivesensing)理论对数据的传输过程进行优化，可以有效实现对数据的压缩和加密，但在隐私保护方面仍具有不够灵活的特点。另外，深度学习的方法在数据采集和传输方面也得到了应用，在资源节约、加密传输方面取得了很好的效果，但需要较高的硬件配置，导致加密以及解密的成本较高。

3、因此如何根据数据的安全等级，灵活地对数据进行针对性加密，在提升数据传输过程的隐私性的同时，提高数据加密和解密效率是当前需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种云化环境下电力数据的传输方法及装置，以解决加密过程不够灵活导致的加密效率低下以及隐私性低的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，第一方面，本技术实施例提供了一种云化环境下电力数据的传输方法，包括：

3、基于p张量积压缩感知理论生成若干密钥；

4、获取第一数据，并根据所有所述密钥加密所述第一数据，获取第一加密数据；

5、根据接收端的访问权限，确定向各接收端发送的一个或多个密钥；

6、根据各所述接收端的访问权限，分别向各接收端发送对应的若干所述密钥以及所述第一加密数据，以使得所述接收端根据接收到的若干所述密钥对所述第一加密数据解密。

7、相比于现有技术，本技术实施例具有如下有益效果：通过生成若干不同的密钥，根据接收端对第一数据的访问权限，利用所有密钥对第一数据进行分层加密，不仅可以使得接收端通过部分数据解密，降低数据解密过程中的数据处理量，还可以根据实际的需求或者数据安全等级对数据进行灵活分层加密以及解密，从而提高数据传输过程中的隐私性。

8、在本技术第一方面的一些实施例中，所述基于p张量积压缩感知理论生成若干密钥，包括：

9、基于tent映射获取第一序列，对所述第一序列采样，获取第一采样序列，并根据所述第一采样序列获取第一测量矩阵；

10、基于logistic映射获取第二序列，对所述第二序列采样，获取第二采样序列，并根据所述第二采样序列构建第一密钥；

11、根据所述第一测量矩阵以及所述第一序列，生成第二密钥。

12、相比于现有技术，上述实施例具有如下有益效果：基于不同的原理生成不同的密钥，从而使得后续根据密钥进行加密时，可以根据接收端的访问权限的等级，对数据进行分层加密，以此提高密钥被破解的难度以及数据的安全性。

13、在本技术第一方面的一些实施例中，所述根据所述第二采样序列构建第一密钥，包括：

14、所述第一密钥为一个二维矩阵；

15、初始化所述第一密钥，并同时依次遍历所述第一密钥中各第一行向量的第一元素以及所述第二采样序列中的第二元素；

16、当所述第一元素的列索引与预设的第一随机行向量在当前列索引下的第三元素相同时，则将当前遍历到的所述第二元素赋值给所述第一元素；所述第一随机行向量，根据所述第一行向量的长度随机生成。

17、相比于现有技术，上述实施例具有如下有益效果：通过引入随机生成的行向量，从而提高第一密钥的随机性，从而进一步提高后续数据的安全性。

18、在本技术第一方面的一些实施例中，所述根据所述第一测量矩阵以及所述第一序列，生成第二密钥，包括：

19、

20、其中，hi,j为第二密钥的第i行第j列的元素；zi为第一序列的第i个元素；为第一测量矩阵的第i行第j列的元素；c1＝{1,2,…,v}，v为第一测量矩阵的列数；c2＝{1,2,…,u}，u为第一测量矩阵的行数。

21、相比于现有技术，上述实施例具有如下有益效果：根据随机采样获取的第一测量矩阵，并结合第一序列，生成第二密钥，以此区别于第一密钥的生成原理，提高了后续密钥破解的难度。

22、在本技术第一方面的一些实施例中，向所述接收端发送所述第一加密数据之前，还包括：对所述第二序列进行采样，获取第三采样序列，并通过所述第三采样序列，隐藏处理所述第一加密数据。

23、相比于现有技术，上述实施例具有如下有益效果：由于密钥与第一加密数据需要同时传输给接收端，而传输通道往往也具有不安全性，因此为了防止第一加密数据以及密钥的同时被截取，因此需要对第一加密数据进行隐藏，使其数据特征无法被轻易识别，从而使得攻击者无法知晓哪些为第一加密数据，哪些为密钥。

24、在本技术第一方面的一些实施例中，所述通过所述第三采样序列，隐藏处理所述第一加密数据，包括：

25、yc＝αye+βb

26、其中，yc为隐藏处理以后的第一加密数据；ye为隐藏处理之前的第一加密数据；b为第三采样序列；α和β为预设系数。

27、相比于现有技术，上述实施例具有如下有益效果：通过生成的第三采样序列，根据自定义的系统，调整第一加密数据的隐藏程度，从而提高数据隐藏的灵活性。

28、在本技术第一方面的一些实施例中，所述获取第一数据，并根据所有所述密钥加密所述第一数据，获取第一加密数据，包括：通过kronecker积运算，结合所有所述密钥，对所述第一数据进行全部加密，获取第一加密数据。

29、相比于现有技术，上述实施例具有如下有益效果：通过多个密钥，对数据进行分层加密，不仅提高了数据被破解的难度，从而提高数据在传输中的安全性，同时使得后续数据解密过程也更具隐私性。

30、在本技术第一方面的一些实施例中，对所述第一数据加密之前，还包括：通过稀疏基矩阵，对所述第一数据进行稀疏处理。

31、相比于现有技术，上述实施例具有如下有益效果：由于在接收到第一数据时为原始状态，而加密后的低维数据在重构时需要原始状态下的第一数据为稀疏状态，因此通过稀疏化处理，提高了后续接收端重构第一加密数据时的准确性。

32、第二方面，本技术实施例还提供一种云化环境下电力数据的传输装置，包括：密钥生成模块、数据加密模块、权限确认模块以及数据发送模块；

33、其中，所述密钥生成模块，用于基于p张量积压缩感知理论生成若干密钥；

34、所述数据加密模块，用于获取第一数据，并根据所有所述密钥加密所述第一数据，获取第一加密数据；

35、所述权限确认模块，用于根据接收端的访问权限，确定向各接收端发送的一个或多个密钥；

36、所述数据发送模块，用于根据各所述接收端的访问权限，分别向各接收端发送对应的若干所述密钥以及所述第一加密数据，以使得所述接收端根据接收到的若干所述密钥对所述第一加密数据解密。

37、在本技术第二方面的一些实施例中，所述密钥生成模块，用于基于p张量积压缩感知理论生成若干密钥，包括：

38、基于tent映射获取第一序列，对所述第一序列采样，获取第一采样序列，并根据所述第一采样序列获取第一测量矩阵；

39、基于logistic映射获取第二序列，对所述第二序列采样，获取第二采样序列，并根据所述第二采样序列构建第一密钥；

40、根据所述第一测量矩阵以及所述第一序列，生成第二密钥。

41、在本技术第二方面的一些实施例中，所述根据所述第二采样序列构建第一密钥，包括：

42、所述第一密钥为一个二维矩阵；

43、初始化所述第一密钥，并同时依次遍历所述第一密钥中各第一行向量的第一元素以及所述第二采样序列中的第二元素；

44、当所述第一元素的列索引与预设的第一随机行向量在当前列索引下的第三元素相同时，则将当前遍历到的所述第二元素赋值给所述第一元素；所述第一随机行向量，根据所述第一行向量的长度随机生成。

45、在本技术第二方面的一些实施例中，所述根据所述第一测量矩阵以及所述第一序列，生成第二密钥，包括：

46、

47、其中，hi,j为第二密钥的第i行第j列的元素；zi为第一序列的第i个元素；为第一测量矩阵的第i行第j列的元素；c1＝{1,2,…,v}，v为第一测量矩阵的列数；c2＝{1,2,…,u}，u为第一测量矩阵的行数。

48、在本技术第二方面的一些实施例中，向所述接收端发送所述第一加密数据之前，还包括：对所述第二序列进行采样，获取第三采样序列，并通过所述第三采样序列，隐藏处理所述第一加密数据。

49、在本技术第二方面的一些实施例中，所述通过所述第三采样序列，隐藏处理所述第一加密数据，包括：

50、yc＝αye+βb

51、其中，yc为隐藏处理以后的第一加密数据；ye为隐藏处理之前的第一加密数据；b为第三采样序列；α和β为预设系数。

52、在本技术第二方面的一些实施例中，所述数据加密模块，用于获取第一数据，并根据所有所述密钥加密所述第一数据，获取第一加密数据，包括：通过kronecker积运算，结合所有所述密钥，对所述第一数据进行全部加密，获取第一加密数据。

53、在本技术第二方面的一些实施例中，对所述第一数据加密之前，还包括：通过稀疏基矩阵，对所述第一数据进行稀疏处理。