本发明专利技术涉及数据加密传输领域，具体涉及基于云计算的能源监测数据管理系统，采集能源数据；对能源数据进行编码，得到编码序列；获取第一目标子串；根据编码序列获取匹配子串以及第一目标子串的重复率；根据第一目标子串的重复率获取第二目标子串；根据第二目标子串获取最佳区间，进一步得到置乱步长，根据置乱步长对编码序列进行重排得到重排序列；获取重排序列中每个元素的引导值，进一步得到引导二元组，根据引导二元组获取每个元素的密文，进一步得到密文序列；对密文序列进行传输解密获取能源数据，帮助企业进行能源管理。本发明专利技术具有雪崩效应，可抵抗统计分析攻击，确保了能源数据的安全性。安全性。安全性。
【技术实现步骤摘要】
基于云计算的能源监测数据管理系统
[0001]本专利技术涉及数据加密传输领域，具体涉及基于云计算的能源监测数据管理系统。
技术介绍
[0002]能源监测数据包括水、电、气的相关数据，涉及了企业各个生产环节的能源使用情况。云计算平台可根据能源监测数据帮助企业实现能源使用管理以及生产异常检测。因此需要将能源监测数据传输至云端服务器。
[0003]由于能源监测数据涉及了企业各个生产环节，一定程度上包含了企业的生产机密。为避免能源监测数据在传输至云端服务器的过程中泄露，造成企业生产机密泄露，需要对能源监测数据进行加密传输。
[0004]相邻时刻的能源数据较为相似，对应的二进制数据的高位大概率相同。而利用现有的对称加密方法，如AES针对相同的数据加密结果相同。若采用现有的加密方法对能源数据进行加密，得到的结果中可能包好能源数据的数据规律。攻击者可通过挖掘密文中的数据规律来破解能源数据，造成企业生产机密的泄露。
[0005]现有的非对称加密算法，如RSA加密速度慢，加密时间长，仅适合少量数据加密，不适合大量数据加密。而能源数据的数据量较大，因此非对称加密算法不适合对能源数据进行加密。
技术实现思路
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供基于云计算的能源监测数据管理系统，所述系统包括：
[0007]能源数据采集模块：采集能源数据；
[0008]能源数据预处理模块：
[0009]S1：对能源数据进行编码，得到编码序列；将编码序列中第一个元素与第二个元素组成的序列作为第一目标子串；
[0010]S2：将编码序列中与第一目标子串相同的子串，作为匹配子串；根据编码序列以及匹配子串获取第一目标子串的重复率；根据第一目标子串的重复率、匹配子串的个数以及第一目标子串的长度获取新的第一目标子串或第二目标子串；
[0011]S3：当未获得第二目标子串时，重复S2直到获得第二目标子串或不存在新的第一目标子串时停止迭代；
[0012]S4：当未获得第二目标子串时，将所有第一目标子串中重复率最大的第一目标子串作为第二目标子串；根据第二目标子串获取最佳区间；在最佳区间中随机选择一个整数作为置乱步长，根据置乱步长对编码序列进行重排得到重排序列；
[0013]密钥获取模块：设置密钥字典以及初始密钥；
[0014]能源数据加密模块：依次对重排序列中每个元素进行加密，包括：
[0015]根据初始密钥获取重排序列中每个元素的引导值，将每个元素的引导值与每个元
素组成引导二元组，在密钥字典中查找引导二元组对应的码字作为每个元素的密文；将重排序列中所有元素的密文组成密文序列；
[0016]能源数据传输模块：对密文序列进行传输；
[0017]能源数据解密模块：对密文序列进行解密获取能源数据；
[0018]能源数据分析模块：根据能源数据帮助企业进行能源管理。
[0019]优选的，所述对能源数据进行编码，得到编码序列，包括的步骤为：
[0020]将能源数据转换为二进制形式，得到二进制序列，将二进制序列划分为多组预设长度的二进制串，将每组二进制串转换为十进制数，将所有二进制串对应的十进制数构成编码序列。
[0021]优选的，所述根据编码序列以及匹配子串获取第一目标子串的重复率，包括的步骤为：
[0022]将编码序列的长度与第一目标子串的长度的比值作为最大子串个数；将匹配子串的个数与最大子串个数的比值作为第一目标子串的重复率。
[0023]优选的，所述根据第一目标子串的重复率、匹配子串的个数以及第一目标子串的长度获取新的第一目标子串或第二目标子串，包括的步骤为：
[0024]当第一目标子串的重复率大于等于第一预设阈值，且第一目标子串对应的匹配子串的个数大于等于第二预设阈值时，将编码序列中与第一目标子串相同的第一个子串向后扩展一个元素，作为新的第一目标子串；
[0025]当第一目标子串的长度等于2，且重复率小于第一预设阈值时，获取编码序列中与第一目标子串相同的第一个子串中第二个元素，与编码序列中下一个元素构成一个序列，作为新的第一目标子串；
[0026]当第一目标子串的重复率大于等于第一预设阈值，且第一目标子串对应的匹配子串的个数小于第二预设阈值时，或当第一目标子串的长度大于2，且重复率小于第一预设阈值时，将前一个第一目标子串作为第二目标子串。
[0027]优选的，所述根据第二目标子串获取最佳区间，包括的步骤为：
[0028]将第二目标子串的长度作为左边界值；将第二目标子串对应的所有匹配子串按照获取的顺序构成匹配子串序列；将匹配子串序列中每个匹配子串的第一个元素在编码序列中的索引作为每个匹配子串的序号；将匹配子串序列中两个相邻的匹配子串的序号的绝对值差值加一，作为两个相邻的匹配子串的跨度；将匹配子串序列中所有相邻的匹配子串的跨度的均值作为右边界值；将左边界值与右边界值组成的开区间作为最佳区间。
[0029]优选的，所述根据置乱步长对编码序列进行重排得到重排序列，包括的步骤为：
[0030]将置乱步长记为S；将编码序列中每个元素后的第S
‑
1个元素作为编码序列中每个元素的置乱对象，当元素后的第S
‑
1个元素不存在时，则从编码序列第一个元素继续开始查找第S
‑
1个元素；对编码序列中所有元素按照从小到大的顺序进行排列，根据排列结果将所有元素的置乱对象组成一个一维的序列，作为重排序列。
[0031]优选的，所述设置密钥字典以及初始密钥，包括的步骤为：
[0032]将范围内的所有整数分别作为第一数值；将范围内的所有整数分别作为第二数值；将任意一个第一数值与任意一个第二数值构成一个引导二元组；其中k为预设长度；
[0033]获取长度为k的所有二进制数，分别作为一个码字；
[0034]将每个码字随机分配给所有引导二元组，分配时需满足由同一个第一数值构成的引导二元组所对应的码字需都不相同，由同一个第二数值构成的引导二元组对应的码字需都不相同。
[0035]优选的，所述根据初始密钥获取重排序列中每个元素的引导值，包括的步骤为：
[0036]对于重排序列中第i个元素，当i为1时，将初始密钥作为第i个元素的引导值；当i不为1时，将第i
‑
1个元素转换为二进制数，与第i
‑
1个元素的密文做异或操作，将异或操作的结果转换为十进制数，作为第i个元素的引导值。
[0037]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：本专利技术根据编码序列中的数据排布规律获取第二目标子串，根据第二目标子串的长度以及第二目标子串对应的匹配子串获取最佳区间，在最佳区间中选择数据作为置乱步长，根据置乱步长对编码序列进行重排得到重排序列，使得重排序列中数据的排列无规律，确保了置乱效果，攻击者在不知道置乱步长的情况下，无法挖掘重排序列中的数据规律对重排序列进行还原；本专利技术根据重排序列中前一个元素以及前一个元本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于云计算的能源监测数据管理系统，其特征在于，所述系统包括：能源数据采集模块：采集能源数据；能源数据预处理模块：S1：对能源数据进行编码，得到编码序列；将编码序列中第一个元素与第二个元素组成的序列作为第一目标子串；S2：将编码序列中与第一目标子串相同的子串，作为匹配子串；根据编码序列以及匹配子串获取第一目标子串的重复率；根据第一目标子串的重复率、匹配子串的个数以及第一目标子串的长度获取新的第一目标子串或第二目标子串；S3：当未获得第二目标子串时，重复S2直到获得第二目标子串或不存在新的第一目标子串时停止迭代；S4：当未获得第二目标子串时，将所有第一目标子串中重复率最大的第一目标子串作为第二目标子串；根据第二目标子串获取最佳区间；在最佳区间中随机选择一个整数作为置乱步长，根据置乱步长对编码序列进行重排得到重排序列；密钥获取模块：设置密钥字典以及初始密钥；能源数据加密模块：依次对重排序列中每个元素进行加密，包括：根据初始密钥获取重排序列中每个元素的引导值，将每个元素的引导值与每个元素组成引导二元组，在密钥字典中查找引导二元组对应的码字作为每个元素的密文；将重排序列中所有元素的密文组成密文序列；能源数据传输模块：对密文序列进行传输；能源数据解密模块：对密文序列进行解密获取能源数据；能源数据分析模块：根据能源数据帮助企业进行能源管理。2.根据权利要求1所述的基于云计算的能源监测数据管理系统，其特征在于，所述对能源数据进行编码，得到编码序列，包括的步骤为：将能源数据转换为二进制形式，得到二进制序列，将二进制序列划分为多组预设长度的二进制串，将每组二进制串转换为十进制数，将所有二进制串对应的十进制数构成编码序列。3.根据权利要求1所述的基于云计算的能源监测数据管理系统，其特征在于，所述根据编码序列以及匹配子串获取第一目标子串的重复率，包括的步骤为：将编码序列的长度与第一目标子串的长度的比值作为最大子串个数；将匹配子串的个数与最大子串个数的比值作为第一目标子串的重复率。4.根据权利要求1所述的基于云计算的能源监测数据管理系统，其特征在于，所述根据第一目标子串的重复率、匹配子串的个数以及第一目标子串的长度获取新的第一目标子串或第二目标子串，包括的步骤为：当第一目标子串的重复率大于等于第一预设阈值，且第一目标子串对应的匹配子串的大于等于第二预设阈值时，将编码序列中与第一目标子串相同的第一个子串向后扩展一个元素，作为新的第一目标子串；当第一目标子串的长度等于2，且重复率小于第一预设阈值时，获取编码序列中与第一目标子串相同的第一个子...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴沉，
申请(专利权)人：安徽合工质能双碳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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