本发明属于数据加密,尤其一种测绘数据加密方法及系统。
背景技术:
1、随着地理信息系统的飞速发展与广泛渗透至城市规划、环境监测、灾害预警以及智能交通等多个关键领域,测绘数据作为系统运作的核心基石,其安全性与保密性日益成为社会各界关注的焦点。传统的数据加密方法,尽管在一定程度上能够提供数据保护,但往往局限于静态数据的单一加密过程,缺乏对数据全生命周期(包括生成、传输、存储以及处理等各个环节)的全面防护。此外,传统方法在面对现代复杂多变的网络环境、大规模数据处理需求以及多用户协作场景时,显得力不从心。因此如何提高测绘数据在数据的生成、传输、存储以及处理过程中的安全性是现阶段亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足,本发明提供的一种测绘数据加密方法及系统,解决了缺乏对测绘数据全生命周期的全面防护和测绘数据在数据的生成、传输、存储以及处理过程中的安全性低的问题。
2、为了达到以上目的,本发明采用的技术方案为:一方面,本发明提供了一种测绘数据加密方法,包括以下步骤:
3、s1、获取初始测绘数据,并提取初始测绘数据中的关键测绘数据,对关键测绘数据进行标准化处理,得到标准测绘数据;
4、s2、利用滑动窗口方法对标准测绘数据的时间序列进行分割,得到敏感数据的测绘元数据包;
5、s3、根据匹配测度获取所述测绘元数据包的信息敏感数据,将所述信息敏感数据进行分解,得到素数信息数据;
6、s4、利用优化的国密sm9算法对素数信息数据进行安全加密,输出加密的目标数据密文,完成测绘数据加密。
7、本发明的有益效果为:本发明利用标准化处理与数据分割、滑动窗口方法、敏感数据处理与加密以及优化的国密sm9算法处理获取的初始测绘数据,丰富了在测绘数据全生命周期的全面防护,提高了测绘数据在数据的生成、传输、存储以及处理过程中的安全性。
8、进一步地,所述s1包括以下步骤:
9、s101、获取初始测绘数据,利用数据挖掘,提取初始测绘数据中的地理位置坐标数据、海拔高度数据以及地物特征数据,得到关键测绘数据;
10、s102、对所述关键测绘数据依次进行单位统一、坐标系转换以及精度调整处理,得到标准测绘数据。
11、上述进一步方案的有益效果为:本发明从源头获取原始的测绘数据,通过数据挖掘,提取出关键测绘数据,确保了处理测绘数据的高效性和针对性,并使用标准化处理和数据分割,统一了测绘数据格式和度量单位,消除了测绘数据来源多样的不一致性,提高了测绘数据的互操作性和分析测绘数据的准确性。
12、再进一步地,所述s2包括以下步骤:
13、s201、根据数据特性和分析需求,按时间间隔和数据点数量设定滑动窗口的大小;
14、s202、定义窗口滑动的步长为三分之一,提取每个窗口中包含时间戳、位置信息以及环境参数的关键元数据;
15、s203、整合窗口内的关键元数据为结构化的数据包,得到敏感数据的测绘元数据包。
16、上述进一步方案的有益效果为:本发明采用滑动窗口方法对时间序列进行智能分割,灵活地捕捉数据中的敏感变化点,提高了数据处理的灵活性和响应速度。
17、再进一步地,所述s3包括以下步骤:
18、s301、根据相关性分析选择匹配测度,利用匹配测度识别敏感数据的测绘元数据包中的敏感信息,得到匹配测度识别结果;
19、s302、提取匹配测度识别结果中的敏感数据,并利用数学变换对敏感信息进行分解,得到素数信息数据。
20、上述进一步方案的有益效果为:本发明利用特定的匹配测度筛选出重点保护的信息敏感数据,并通过数学变换将其分解,增加了数据破解的难度,实现了初级的信息混淆,提高了敏感数据的安全性。
21、再进一步地,所述s4包括以下步骤:
22、s401、利用优化的国密sm9算法获取素数信息数据的公钥和私钥对,将私钥保存在数据接收方,并利用优化的国密sm9算法对明文进行加密,获取测绘数据密文;
23、s402、将素数信息数据按位数相同原则进行分组,并将已分组的素数信息数据中,每一组素数信息数据作为一个加密单元;
24、s403、利用各加密单元对应的公钥对各加密单元执行加密操作,并生成单组密钥;
25、s404、将测绘数据密文和单组密钥输入至优化的国密sm9算法,输出单组密钥对应素数信息组的目标数据密文,完成测绘数据加密。
26、再进一步地,所述国密sm9算法的优化步骤包括:
27、利用karatsuba算法和平方算法优化国密sm9算法中的塔式扩张运算;
28、利用miller循环计算雅可比坐标系下的点加、倍点以及直线函数,并使用扭转点方法,将国密sm9算法中二次扩域的元素映射至十二次扩域并进行解释;
29、利用基于分圆子群的快速平方算法、naf算法以及comb固定基算法,对国密sm9算法中的大幂次项进行优化计算。
30、上述进一步方案的有益效果为:本发明利用优化的国密sm9算法对数据进行加密,具有安全性高和计算效率优越的特点,提高了数据在传输和存储过程中的保密性,并在加密过程中采用分组策略,增强了加密的复杂度和安全性,不仅提升了加密效率,还保障了数据在多级传输链路中的安全。
31、另一方面,本发明提供了一种测绘数据加密系统,其特征在于,包括:
32、测绘数据获取模块:用于获取初始测绘数据,并提取初始测绘数据中的关键测绘数据,对关键测绘数据进行标准化处理,得到标准测绘数据;
33、数据序列分割模块:用于利用滑动窗口方法对标准测绘数据的时间序列进行分割,得到敏感数据的测绘元数据包;
34、敏感数据分解模块:用于根据匹配测度获取所述测绘元数据包的信息敏感数据,将所述信息敏感数据进行分解,得到素数信息数据;
35、测绘数据加密模块:用于利用优化的国密sm9算法对素数信息数据进行安全加密,输出加密的目标数据密文,完成测绘数据加密。
36、再进一步地,所述测绘数据获取模块包括:
37、获取子模块:用于获取初始测绘数据;
38、提取子模块:用于提取初始测绘数据中的地理位置坐标数据、海拔高度数据以及地物特征数据,得到关键测绘数据;
39、标准化子模块:用于对所述关键测绘数据依次进行单位统一、坐标系转换以及精度调整处理,得到标准测绘数据。
40、再进一步地,所述数据序列分割模块包括:
41、设定子模块:用于根据数据特性和分析需求,按时间间隔和数据点数量设定滑动窗口的大小;
42、步长子模块:用于定义窗口滑动的步长为三分之一,提取每个窗口中包含时间戳、位置信息以及环境参数的关键元数据;
43、整合子模块:用于整合窗口内的关键元数据为结构化的数据包,得到敏感数据的测绘元数据包。
44、再进一步地,所述敏感数据分解模块包括:
45、匹配子模块:用于根据相关性分析选择匹配测度,利用匹配测度识别敏感数据的测绘元数据包中的敏感信息,得到匹配测度识别结果;
46、素数子模块:用于提取匹配测度识别结果中的敏感数据,并利用数学变换对敏感信息进行分解,得到素数信息数据。
47、再进一步地,所述测绘数据加密模块包括:
48、优化子模块:用于对国密sm9算法进行优化;
49、获钥子模块:用于利用优化的国密sm9算法获取素数信息数据的公钥和私钥对,将私钥保存在数据接收方,并利用优化的国密sm9算法对明文进行加密,获取测绘数据密文;
50、分组子模块:用于将素数信息数据按位数相同原则进行分组,并将已分组的素数信息数据中,每一组素数信息数据作为一个加密单元;
51、密钥子模块:用于利用各加密单元对应的公钥对各加密单元执行加密操作,并生成单组密钥;
52、加密子模块:用于将测绘数据密文和单组密钥输入至优化的国密sm9算法,输出单组密钥对应素数信息组的目标数据密文,完成测绘数据加密。
53、再进一步地,所述优化子模块包括:
54、算法优化单元:用于利用karatsuba算法和平方算法优化国密sm9算法中的塔式扩张运算;
55、扭转优化单元:用于利用miller循环计算雅可比坐标系下的点加、倍点以及直线函数,并使用扭转点方法,将国密sm9算法中二次扩域的元素映射至十二次扩域并进行解释;
56、计算优化单元:用于利用基于分圆子群的快速平方算法、naf算法以及comb固定基算法,对国密sm9算法中的大幂次项进行优化计算。
57、上述进一步方案的有益效果为:本发明提供的一种测绘数据加密系统应用于上述测绘数据加密方法,丰富了在测绘数据全生命周期的全面防护,提高了测绘数据在数据的生成、传输、存储以及处理过程中的安全性,实现了初级的信息混淆,增强了加密的复杂度和安全性。
1.一种测绘数据加密方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的测绘数据加密方法,其特征在于,所述s1包括以下步骤:
3.根据权利要求1所述的测绘数据加密方法,其特征在于,所述s2包括以下步骤:
4.根据权利要求1所述的测绘数据加密方法,其特征在于,所述s3包括以下步骤:
5.根据权利要求1所述的测绘数据加密方法,其特征在于,所述s4包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的测绘数据加密方法,其特征在于,所述国密sm9算法的优化步骤包括:
7.一种测绘数据加密系统,其特征在于,所述测绘数据加密系统应用于测绘数据加密方法,包括:
8.根据权利要求7所述的测绘数据加密系统,其特征在于,所述测绘数据获取模块包括:
9.根据权利要求7所述的测绘数据加密系统,其特征在于,所述数据序列分割模块包括:
10.根据权利要求7所述的测绘数据加密系统,其特征在于,所述敏感数据分解模块包括:
11.根据权利要求7所述的测绘数据加密系统,其特征在于,所述测绘数据加密模块包括:
12.根据权利要求11所述的测绘数据加密系统,其特征在于,所述优化子模块包括:
