本申请涉及通信数据传输，具体涉及基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法。
背景技术：
1、北斗卫星系统具有双向通信、快速定位和精密授时三大功能，有助于保障航船获取水文气象数据的及时性和精准性。然而，由于北斗卫星导航系统传输标准中的载波频率、调制方式、扩频码及传输格式等基本信息均已公开，从而使得短报文的数据传输过程存在被第三方敌手攻击的可能性，存在数据泄露、数据篡改等安全风险。
2、现有技术常通过使用加密算法保障短报文的安全传输，但因为北斗短报文的格式固定，从而每条短报文中数据信息结构是固定的，不同短报文数据之间可能存在较大的相关关系，这种相关关系使得在短报文加密传输过程遭遇敌手攻击时，更容易推测出密钥，影响水文气象数据向船载终端传输的安全性。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请提供基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法，以解决现有的问题。
2、本申请的基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法采用如下技术方案：
3、本申请一个实施例提供了基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法，该方法包括以下步骤：
4、s1，按照时间顺序依次获取水文气象数据的各北斗短报文数据；
5、s2，根据相邻的北斗短报文数据之间包含的字符的相似情况，提取共现字符；根据各共现字符在相邻的北斗短报文数据中不同位置处的局部字符相似程度，得到各共现字符的局部相似性；
6、s3，综合各北斗短报文数据与其相邻的北斗短报文数据之间所有共现字符的局部相似性、整体字符相似程度，得到各北斗短报文数据的综合相似性系数；
7、s4，根据各北斗短报文数据与其相邻的北斗短报文数据之间中所有共现字符的位置相似情况，得到各北斗短报文数据的字符位置重复度；综合各北斗短报文数据的综合相似性系数和字符位置重复度得到各北斗短报文数据的相似位置系数；
8、s5，获取加密传输时的原始密钥，根据各北斗短报文数据的相似位置系数，得到原始密钥移位量；根据各北斗短报文数据的原始密钥移位量对原始密钥进行位移调整，得到更新密钥；根据更新密钥对各北斗短报文数据进行加密后传输。
9、进一步，所述提取共现字符的方法，包括：
10、将同时存在于各北斗短报文数据与其前一个北斗短报文数据中的相同字符，记为共现字符。
11、进一步，所述各共现字符的局部相似性的获取方法，包括：
12、对于各共现字符，获取共现字符分别在各北斗短报文数据、各北斗短报文数据的前一个北斗短报文数据中的字符位置组成的集合，记为第一集合、第二集合；其中，字符位置表示其在对应北斗短报文中出现的字符次序；
13、获取第一集合中任一元素分别与第二集合中任一元素的两两组合；将北斗短报文数据中以各字符位置为中心的局部邻域内所有字符组成各字符的局部字符序列；获取所有所述两两组合中两个字符的局部字符序列之间相似度的最大值，作为各共现字符的局部相似性。
14、进一步，所述两个字符的局部字符序列之间相似度为两个字符的局部字符序列之间的jaccard指数。
15、进一步，所述各北斗短报文数据的综合相似性系数的获取方法，包括：将第个北斗短报文数据的综合相似性系数记为，：其中，是第个北斗短报文数据与其前一个北斗短报文数据之间的jaccard指数；是第个北斗短报文数据与其前一个北斗短报文数据的共现字符数量；是第个共现字符的局部相似性。
16、进一步，所述各北斗短报文数据的字符位置重复度的获取方法，包括：将第个北斗短报文数据的字符位置重复度记为，；其中，是第个北斗短报文数据与其前一个北斗短报文数据的共现字符数量，、分别是第个共现字符的第一集合、第二集合，表为交集符号，为并集符合。
17、进一步，所述各北斗短报文数据的相似位置系数的获取方法，包括：
18、将各北斗短报文数据的综合相似性系数和字符位置重复度的乘积，作为各北斗短报文数据的相似位置系数。
19、进一步，所述原始密钥移位量的获取方法，包括：将加密传输时第个北斗短报文数据的原始密钥移位量记为，；是第个北斗短报文数据的相似位置系数，是原始密钥的长度，是模函数，为向下取整函数。
20、进一步，所述根据各北斗短报文数据的原始密钥移位量对原始密钥进行位移调整，得到更新密钥，包括：
21、从第三个北斗短报文数据开始，以各北斗短报文数据的原始密钥移位量为次数，将原始密钥左循环位移，得到各北斗短报文数据的更新密钥。
22、进一步，所述根据更新密钥对各北斗短报文数据进行加密后传输，包括：将更新密钥作为对称加密算法中的密钥，对各北斗短报文数据加密，得到密文，将密文传输至终端。
23、本申请至少具有如下有益效果：
24、本申请通过分析水文气象数据的北斗短报文数据之间相似性对加密时的安全等级的影响，根据相邻的两个北斗短报文数据之间的全局相似性和每个字符邻域内的局部相似性，计算综合相似性系数，衡量两个北斗短报文之间的相似程度，为后续进行的密钥更新提供依据；再结合相邻两个北斗短报文数据中每个字符的位置信息，计算相似位置系数，衡量了数据中每个字符的位置重复性，进一步增强的对于数据相似特征的分析，有助于根据相似程度进行后续密钥更新的复杂度调整；最后计算移位量，进行动态密钥更新；通过这种方式，实现了使用加密算法时密钥的动态更新，从而既保证了加密系统的安全性，并且由于密钥更新是根据相邻的历史数据进行的，并非固定的规律，进一步增加了破解难度，从而提高了水文气象数据向船载终端传输的安全性。
1.基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法，其特征在于，所述提取共现字符的方法，包括：
3.如权利要求1所述的基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法，其特征在于，所述各共现字符的局部相似性的获取方法，包括：
4.如权利要求3所述的基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法，其特征在于，所述两个字符的局部字符序列之间相似度为两个字符的局部字符序列之间的jaccard指数。
5.如权利要求1所述的基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法，其特征在于，所述各北斗短报文数据的综合相似性系数的获取方法，包括：将第个北斗短报文数据的综合相似性系数记为，：其中，是第个北斗短报文数据与其前一个北斗短报文数据之间的jaccard指数；是第个北斗短报文数据与其前一个北斗短报文数据的共现字符数量；是第个共现字符的局部相似性。
6.如权利要求1所述的基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法，其特征在于，所述各北斗短报文数据的字符位置重复度的获取方法，包括：将第个北斗短报文数据的字符位置重复度记为，；其中，是第个北斗短报文数据与其前一个北斗短报文数据的共现字符数量，、分别是第个共现字符的第一集合、第二集合，表为交集符号，为并集符合。
7.如权利要求1所述的基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法，其特征在于，所述各北斗短报文数据的相似位置系数的获取方法，包括：
8.如权利要求1所述的基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法，其特征在于，所述原始密钥移位量的获取方法，包括：将加密传输时第个北斗短报文数据的原始密钥移位量记为，；是第个北斗短报文数据的相似位置系数，是原始密钥的长度，是模函数，为向下取整函数。
9.如权利要求1所述的基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法，其特征在于，所述根据各北斗短报文数据的原始密钥移位量对原始密钥进行位移调整，得到更新密钥，包括：
10.如权利要求1所述的基于北斗的水文气象数据向船载终端安全传输的方法，其特征在于，所述根据更新密钥对各北斗短报文数据进行加密后传输，包括：将更新密钥作为对称加密算法中的密钥，对各北斗短报文数据加密，得到密文，将密文传输至终端。
