CN112118323B - 一种基于人工智能的数据加密模块化云存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人工智能的数据加密模块化云存储系统，属于数据云存储技术领域，用于解决如何对文件进行加密得到加密密文，提高文件云存储的安全性以及合理的分配云存储的问题；包括云服务器、数据加密模块、智能分配模块和云存储模块；本发明用户通过智能终端发送文件和存储信息至数据加密模块，数据加密模块接收到文件和存储信息后对文件进行加密得到加密密文，数据加密模块与选存云设备通信连接并将加密密文发送至选存云设备内存储本发明通过数据加密模块对文件进行加密，提高文件云存储的安全性，通过智能分配模块将加密密文合理的分配至对应的云存储设备内进行存储。

Description

一种基于人工智能的数据加密模块化云存储系统

技术领域

本发明涉及数据云存储技术领域，具体为一种基于人工智能的数据加密模块化云存储系统。

背景技术

在当前大数据时代的背景下，以计算为核心的信息处理系统正逐步向以数据存储分析为核心转移，数据存储系统已经不再是一个简单附属于计算服务的辅助外部存储设备，网络环境下的云存储服务具有成本低、可靠性高、可扩展性强等优势，是云计算能够支撑各类云端业务的重要保证。

现有的数据加密云存储系统存在不能对文件进行加密得到加密密文，提高文件云存储的安全性以及合理的分配云存储的问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决如何对文件进行加密得到加密密文，提高文件云存储的安全性以及合理的分配云存储的问题，而提出一种基于人工智能的数据加密模块化云存储系统；本发明通过数据加密模块对文件进行加密，提高文件云存储的安全性，通过智能分配模块将加密密文合理的分配至对应的云存储设备内进行存储。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于人工智能的数据加密模块化云存储系统，包括云服务器、数据加密模块、智能分配模块和云存储模块；

用户通过智能终端发送文件和存储信息至数据加密模块，数据加密模块接收到文件和存储信息后对文件进行加密得到加密密文，对存储信息进行分析得到云配值，数据加密模块将云配值和存储信息发送至智能分配模块；其中，存储信息包括存储年数、存储等级值和访问频率值；文件包文本、视频和图片；

智能分配模块接收到云配值和存储信息后对其进行分析得到选存云设备，数据加密模块与选存云设备通信连接并将加密密文发送至选存云设备内存储，同时选存云设备的存储总次数增加一次，云存储模块由若干个云存储设备构成，用于存储加密密文。

优选的，所述数据加密模块对文件进行加密得到加密密文的具体工作步骤为：

S1：数据加密模块发送获取指令至用户的智能终端上，用户通过智能终端发送字符标准本至数据加密模块；其中字符标准本由字符和数值构成，每个字符对应一个唯一的数值；

S2：当文件为文本时，对文本中的字符识别，将识别的字符与字符标准本进行匹配得到字符对应的数值，将文本中的字符依照顺序转换成数值得到转换数本；当文件为视频时，将视频依照顺序分为若干帧图片；当文件为图片时，将图片放大若干倍形成像素格图片，对像素格图片建立平面直角坐标系，获取像素格图片中每个像素格的坐标，坐标包括横坐标和竖坐标，对像素格进行颜色识别，设定所有颜色均对应唯一的一个色号值，其中色号值与字符对应的数值不重复，将识别的颜色与所有颜色进行匹配得到对应的像素格色号值；将像素格的坐标和像素格色号构成像素格三元组；将像素格三元组依照像素格图片顺序构成转换数本；

S3：对转换数本进行转换，具体步骤为：

S31：对文本的转换数本进行转换，选取白色空白图片，选取空白图片的中心点，以中心点为圆心等角度设定若干个射线，选取其中一个射线为基准线，以圆心为起点，在基准线上截取基准线段，使得基准线段的长度数值与转换数本中第一个数值相等，按照顺时针方向，对基准线相邻的射线进行截取，使得截取的线段长度数值与转换数本中第二个数值相等，依次类推；将截取的线段的端点连接一起得到加密图片，转换数本转换的所有加密图片构成加密密文；

S32：对视频和图片的转换数本进行转换，选取白色空白图片，选取空白图片的中心点，以中心点为圆心等角度设定若干个射线，选取其中一个射线为基准线，以圆心为起点，在基准线上截取基准线段，使得基准线段的长度数值与转换数本中像素格三元组内横坐标的数值相等，在基准线段的两侧等距设有与像素格三元组内竖坐标相等的支线段，对基准线段和支线段进行上色，使其颜色与像素格色号值对应的颜色相同；按照顺时针方向，对转换数本第二个像素格三元组进行转换，依次类推得到加密图片，转换数本转换的所有加密图片构成加密密文。

优选的，所述数据加密模块对存储信息进行分析得到云配值的具体过程为：

将存储年数、存储等级值和访问频率值分别标记为K1、K2和K3，再将存储年数、存储等级值和访问频率值进行归一化处理并取其数值；

利用公式KZ=K1×b1+K2×b2+K3×b3获取得到文件的云配值KZ；其中b1、b2和b3均为预设比例系数。

优选的，所述智能分配模块的具体分析步骤为：

V1：获取所有的云存储设备的位置，将其与数据加密模块的位置进行距离差计算得到传输距离，将传输距离小于设定距离阈值的云存储设备标记为初选设备；

V2：智能分配模块向初选设备发送内存获取指令并获取初选设备的剩余内存，将剩余内存大于设定剩余阈值的初选设备标记为优选设备；

V3：获取优选设备的存储总次数和设备值并分别标记为Y1和Y2；将优选存储设备的剩余内存和传输距离分别标记为Y3和Y4；将优选设备的存储总次数、设备值、剩余内存和传输距离进行归一化处理并取其数值；

V4：利用公式

获取得到优选设备的云吻值YZ；其中，d1、d2、d3和d4均为预设比例系数，μ为修正因子，取值为0.96547；

V5：将云吻值最大的优选设备标记为选存云设备。

优选的，还包括注册登录模块、数据采集模块和智能分析模块；

所述注册登录模块用于电脑拥有者通过电脑终端提交注册信息进行注册并将注册成功的注册信息发送至云服务器内存储，同时将注册成功的电脑拥有者标记为注册者，将注册者的电脑终端标记为云存储设备，云服务器将接收到注册信息的时刻标记为云存储设备的注册时刻；其中，注册信息包括电脑终端的型号、购买时刻和维修次数；数据采集模块用于采集云存储设备的执行信息并将其发送至云服务器；其中，执行信息包括云存储设备的吞吐量及时刻；

所述智能分析模块用于获取云存储设备的注册信息和执行信息并进行分析得到云存储设备的设备值，具体分析步骤为：

VV1：获取云存储设备在系统当期时刻前三十天内的吞吐量并进行求和取其均值得到吞吐量均值标记为R1；

VV2：将云存储设备的注册时刻与系统当前时刻进行时间差计算获取得到云存储设备的注册时长并标记为R2；注册时长的单位是天；

VV3：设定所有的电脑型号均对应一个电脑值，将云存储设备的型号与所有的电脑型号进行匹配获取得到对应的电脑值并标记为R3；

VV4：设定云存储设备的维修次数为R4；将云存储设备的吞吐量均值、注册时长、电脑值和维修次数进行归一化处理并取其数值；

VV5：利用公式

获取得到云存储设备的设备值Y2；其中，d5、d6、d7和d8均为预设比例系数；

VV6：智能分析模块将云存储设备的设备值发送至云服务器内存储。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：用户通过智能终端发送文件和存储信息至数据加密模块，数据加密模块接收到文件和存储信息后对文件进行加密得到加密密文，对存储信息进行分析得到云配值，数据加密模块将云配值和存储信息发送至智能分配模块；智能分配模块接收到云配值和存储信息后对其进行分析得到选存云设备，数据加密模块与选存云设备通信连接并将加密密文发送至选存云设备内存储，通过数据加密模块对文件进行加密，提高文件云存储的安全性，通过智能分配模块将加密密文合理的分配至对应的云存储设备内进行存储。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明文本的加密图片示意图；

图3为本发明图片的加密图片示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，一种基于人工智能的数据加密模块化云存储系统，包括云服务器、数据加密模块、智能分配模块、云存储模块、注册登录模块、数据采集模块和智能分析模块；

用户通过智能终端发送文件和存储信息至数据加密模块，数据加密模块接收到文件和存储信息后对文件进行加密得到加密密文，对存储信息进行分析得到云配值，数据加密模块将云配值和存储信息发送至智能分配模块；其中，存储信息包括存储年数、存储等级值和访问频率值；文件包文本、视频和图片；

智能分配模块接收到云配值和存储信息后对其进行分析得到选存云设备，数据加密模块与选存云设备通信连接并将加密密文发送至选存云设备内存储，同时选存云设备的存储总次数增加一次，云存储模块由若干个云存储设备构成，用于存储加密密文。

数据加密模块对文件进行加密得到加密密文的具体工作步骤为：

S1：数据加密模块发送获取指令至用户的智能终端上，用户通过智能终端发送字符标准本至数据加密模块；其中字符标准本由字符和数值构成，每个字符对应一个唯一的数值；

S2：当文件为文本时，对文本中的字符识别，将识别的字符与字符标准本进行匹配得到字符对应的数值，将文本中的字符依照顺序转换成数值得到转换数本；当文件为视频时，将视频依照顺序分为若干帧图片；当文件为图片时，将图片放大若干倍形成像素格图片，对像素格图片建立平面直角坐标系，获取像素格图片中每个像素格的坐标，坐标包括横坐标和竖坐标，对像素格进行颜色识别，设定所有颜色均对应唯一的一个色号值，其中色号值与字符对应的数值不重复，将识别的颜色与所有颜色进行匹配得到对应的像素格色号值；将像素格的坐标和像素格色号构成像素格三元组；将像素格三元组依照像素格图片顺序构成转换数本；

S3：对转换数本进行转换，具体步骤为：

S31：对文本的转换数本进行转换，选取白色空白图片，选取空白图片的中心点，以中心点为圆心等角度设定若干个射线，选取其中一个射线为基准线，以圆心为起点，在基准线上截取基准线段，使得基准线段的长度数值与转换数本中第一个数值相等，按照顺时针方向，对基准线相邻的射线进行截取，使得截取的线段长度数值与转换数本中第二个数值相等，依次类推；将截取的线段的端点连接一起得到加密图片，转换数本转换的所有加密图片构成加密密文；

S32：对视频和图片的转换数本进行转换，选取白色空白图片，选取空白图片的中心点，以中心点为圆心等角度设定若干个射线，选取其中一个射线为基准线，以圆心为起点，在基准线上截取基准线段，使得基准线段的长度数值与转换数本中像素格三元组内横坐标的数值相等，在基准线段的两侧等距设有与像素格三元组内竖坐标相等的支线段，对基准线段和支线段进行上色，使其颜色与像素格色号值对应的颜色相同；按照顺时针方向，对转换数本第二个像素格三元组进行转换，依次类推得到加密图片，转换数本转换的所有加密图片构成加密密文。

数据加密模块对存储信息进行分析得到云配值的具体过程为：

将存储年数、存储等级值和访问频率值分别标记为K1、K2和K3，再将存储年数、存储等级值和访问频率值进行归一化处理并取其数值；

利用公式KZ=K1×b1+K2×b2+K3×b3获取得到文件的云配值KZ；其中b1、b2和b3均为预设比例系数。

智能分配模块的具体分析步骤为：

V1：获取所有的云存储设备的位置，将其与数据加密模块的位置进行距离差计算得到传输距离，将传输距离小于设定距离阈值的云存储设备标记为初选设备；

V2：智能分配模块向初选设备发送内存获取指令并获取初选设备的剩余内存，将剩余内存大于设定剩余阈值的初选设备标记为优选设备；

V3：获取优选设备的存储总次数和设备值并分别标记为Y1和Y2；将优选存储设备的剩余内存和传输距离分别标记为Y3和Y4；将优选设备的存储总次数、设备值、剩余内存和传输距离进行归一化处理并取其数值；

V4：利用公式

获取得到优选设备的云吻值YZ；其中，d1、d2、d3和d4均为预设比例系数，μ为修正因子，取值为0.96547；存储总次数、剩余内存、设备值越大，云吻值越大，标记为选存云设备的几率越大，传输距离越小，云吻值越大；

V5：将云吻值最大的优选设备标记为选存云设备。

注册登录模块用于电脑拥有者通过电脑终端提交注册信息进行注册并将注册成功的注册信息发送至云服务器内存储，同时将注册成功的电脑拥有者标记为注册者，将注册者的电脑终端标记为云存储设备，云服务器将接收到注册信息的时刻标记为云存储设备的注册时刻；其中，注册信息包括电脑终端的型号、购买时刻和维修次数；数据采集模块用于采集云存储设备的执行信息并将其发送至云服务器；其中，执行信息包括云存储设备的吞吐量及时刻；

智能分析模块用于获取云存储设备的注册信息和执行信息并进行分析得到云存储设备的设备值，具体分析步骤为：

VV1：获取云存储设备在系统当期时刻前三十天内的吞吐量并进行求和取其均值得到吞吐量均值标记为R1；

VV2：将云存储设备的注册时刻与系统当前时刻进行时间差计算获取得到云存储设备的注册时长并标记为R2；注册时长的单位是天；

VV3：设定所有的电脑型号均对应一个电脑值，将云存储设备的型号与所有的电脑型号进行匹配获取得到对应的电脑值并标记为R3；

VV4：设定云存储设备的维修次数为R4；将云存储设备的吞吐量均值、注册时长、电脑值和维修次数进行归一化处理并取其数值；

VV5：利用公式

获取得到云存储设备的设备值Y2；其中，d5、d6、d7和d8均为预设比例系数；通过公式可得，注册时长越接近1000天，设备值越大，云吻值越大，标记为选存云设备的几率越大；维修次数越大，设备值越小，云吻值越小；吞吐量均值和电脑值越大，设备值越大，云吻值越大；

VV6：智能分析模块将云存储设备的设备值发送至云服务器内存储；

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；

本发明在使用时，用户通过智能终端发送文件和存储信息至数据加密模块，数据加密模块接收到文件和存储信息后对文件进行加密得到加密密文，对存储信息进行分析得到云配值，数据加密模块将云配值和存储信息发送至智能分配模块；智能分配模块接收到云配值和存储信息后对其进行分析得到选存云设备，数据加密模块与选存云设备通信连接并将加密密文发送至选存云设备内存储，通过数据加密模块对文件进行加密，提高文件云存储的安全性，通过智能分配模块将加密密文合理的分配至对应的云存储设备内进行存储；数据加密模块发送获取指令至用户的智能终端上，用户通过智能终端发送字符标准本至数据加密模块；当文件为文本时，对文本中的字符识别，将识别的字符与字符标准本进行匹配得到字符对应的数值，将文本中的字符依照顺序转换成数值得到转换数本；当文件为视频时，将视频依照顺序分为若干帧图片；当文件为图片时，将图片放大若干倍形成像素格图片，对像素格图片建立平面直角坐标系，获取像素格图片中每个像素格的坐标，坐标包括横坐标和竖坐标，对像素格进行颜色识别，设定所有颜色均对应唯一的一个色号值，其中色号值与字符对应的数值不重复，将识别的颜色与所有颜色进行匹配得到对应的像素格色号值；将像素格的坐标和像素格色号构成像素格三元组；将像素格三元组依照像素格图片顺序构成转换数本；对转换数本进行转换，对文本的转换数本进行转换，选取白色空白图片，选取空白图片的中心点，以中心点为圆心等角度设定若干个射线，选取其中一个射线为基准线，以圆心为起点，在基准线上截取基准线段，使得基准线段的长度数值与转换数本中第一个数值相等，按照顺时针方向，对基准线相邻的射线进行截取，使得截取的线段长度数值与转换数本中第二个数值相等，依次类推；将截取的线段的端点连接一起得到加密图片，转换数本转换的所有加密图片构成加密密文；对视频和图片的转换数本进行转换，选取白色空白图片，选取空白图片的中心点，以中心点为圆心等角度设定若干个射线，选取其中一个射线为基准线，以圆心为起点，在基准线上截取基准线段，使得基准线段的长度数值与转换数本中像素格三元组内横坐标的数值相等，在基准线段的两侧等距设有与像素格三元组内竖坐标相等的支线段，对基准线段和支线段进行上色，使其颜色与像素格色号值对应的颜色相同；按照顺时针方向，对转换数本第二个像素格三元组进行转换，依次类推得到加密图片，转换数本转换的所有加密图片构成加密密文。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种基于人工智能的数据加密模块化云存储系统，其特征在于，包括云服务器、数据加密模块、智能分配模块和云存储模块；

用户通过智能终端发送文件和存储信息至数据加密模块，数据加密模块接收到文件和存储信息后对文件进行加密得到加密密文，对存储信息进行分析得到云配值，数据加密模块将云配值和存储信息发送至智能分配模块；其中，存储信息包括存储年数、存储等级值和访问频率值；文件包括文本、视频和图片；

智能分配模块接收到云配值和存储信息后对其进行分析得到选存云设备，数据加密模块与选存云设备通信连接并将加密密文发送至选存云设备内存储，同时选存云设备的存储总次数增加一次，云存储模块由若干个云存储设备构成，用于存储加密密文；

所述数据加密模块对文件进行加密得到加密密文的具体工作步骤为：

S1：数据加密模块发送获取指令至用户的智能终端上，用户通过智能终端发送字符标准本至数据加密模块；其中字符标准本由字符和数值构成，每个字符对应一个唯一的数值；

S2：当文件为文本时，对文本中的字符识别，将识别的字符与字符标准本进行匹配得到字符对应的数值，将文本中的字符依照顺序转换成数值得到转换数本；当文件为视频时，将视频依照顺序分为若干帧图片；当文件为图片时，将图片放大若干倍形成像素格图片，对像素格图片建立平面直角坐标系，获取像素格图片中每个像素格的坐标，坐标包括横坐标和竖坐标，对像素格进行颜色识别，设定所有颜色均对应唯一的一个色号值，其中色号值与字符对应的数值不重复，将识别的颜色与所有颜色进行匹配得到对应的像素格色号值；将像素格的坐标和像素格色号构成像素格三元组；将像素格三元组依照像素格图片顺序构成转换数本；

S3：对转换数本进行转换，具体步骤为：

S31：对文本的转换数本进行转换，选取白色空白图片，再选取空白图片的中心点，以中心点为圆心等角度设定若干个射线，选取其中一个射线为基准线，以圆心为起点，在基准线上截取基准线段，使得基准线段的长度数值与转换数本中第一个数值相等，按照顺时针方向，对基准线相邻的射线进行截取，使得截取的线段长度数值与转换数本中第二个数值相等，依次类推；将截取的线段的端点连接一起得到加密图片，转换数本转换的所有加密图片构成加密密文；

S32：对视频和图片的转换数本进行转换，选取白色空白图片，选取空白图片的中心点，以中心点为圆心等角度设定若干个射线，选取其中一个射线为基准线，以圆心为起点，在基准线上截取基准线段，使得基准线段的长度数值与转换数本中像素格三元组内横坐标的数值相等，在基准线段的两侧等距设有与像素格三元组内竖坐标相等的支线段，对基准线段和支线段进行上色，使其颜色与像素格色号值对应的颜色相同；按照顺时针方向，对转换数本第二个像素格三元组进行转换，依次类推得到加密图片，转换数本转换的所有加密图片构成加密密文。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的数据加密模块化云存储系统，其特征在于，所述数据加密模块对存储信息进行分析得到云配值的具体过程为：

将存储年数、存储等级值和访问频率值分别标记为K1、K2和K3，再将存储年数、存储等级值和访问频率值进行归一化处理并取其数值；

利用公式KZ=K1×b1+K2×b2+K3×b3获取得到文件的云配值KZ；其中b1、b2和b3均为预设比例系数。

3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的数据加密模块化云存储系统，其特征在于，所述智能分配模块的具体分析步骤为：

V1：获取所有的云存储设备的位置，将其与数据加密模块的位置进行距离差计算得到传输距离，将传输距离小于设定距离阈值的云存储设备标记为初选设备；

V2：智能分配模块向初选设备发送内存获取指令并获取初选设备的剩余内存，将剩余内存大于设定剩余阈值的初选设备标记为优选设备；

V3：获取优选设备的存储总次数和设备值并分别标记为Y1和Y2；将优选存储设备的剩余内存和传输距离分别标记为Y3和Y4；将优选设备的存储总次数、设备值、剩余内存和传输距离进行归一化处理并取其数值；

V4：利用公式

获取得到优选设备的云吻值YZ；其中，d1、d2、d3和d4均为预设比例系数，μ为修正因子，取值为0.96547；

V5：将云吻值最大的优选设备标记为选存云设备；

还包括注册登录模块、数据采集模块和智能分析模块；

所述注册登录模块用于电脑拥有者通过电脑终端提交注册信息进行注册并将注册成功的注册信息发送至云服务器内存储，同时将注册成功的电脑拥有者标记为注册者，将注册者的电脑终端标记为云存储设备，云服务器将接收到注册信息的时刻标记为云存储设备的注册时刻；其中，注册信息包括电脑终端的型号、购买时刻和维修次数；数据采集模块用于采集云存储设备的执行信息并将其发送至云服务器；其中，执行信息包括云存储设备的吞吐量及时刻；

所述智能分析模块用于获取云存储设备的注册信息和执行信息并进行分析得到云存储设备的设备值，具体分析步骤为：

VV1：获取云存储设备在系统当期时刻前三十天内的吞吐量并进行求和取其均值得到吞吐量均值标记为R1；

VV2：将云存储设备的注册时刻与系统当前时刻进行时间差计算获取得到云存储设备的注册时长并标记为R2；注册时长的单位是天；

VV3：设定所有的电脑型号均对应一个电脑值，将云存储设备的型号与所有的电脑型号进行匹配获取得到对应的电脑值并标记为R3；

VV4：设定云存储设备的维修次数为R4；将云存储设备的吞吐量均值、注册时长、电脑值和维修次数进行归一化处理并取其数值；

VV5：利用公式

获取得到云存储设备的设备值Y2；其中，d5、d6、d7和d8均为预设比例系数；

VV6：智能分析模块将云存储设备的设备值发送至云服务器内存储。

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