CN112671789B - 基于中国剩余定理的数据传输优化方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法、装置和系统，其中，该方法包括：获取预设质数集、第一随机数和第二随机数，并根据第一随机数和第二随机数，得到随机参数；接收数据提供端发送的第一传输参数；第一传输参数根据中国剩余定理、预设质数集、随机参数和随机数集得到；根据第一随机数、第一传输参数、预设质数集和预先存储的目标数据编号，得到第二传输参数；根据数据提供端发送的第三传输参数、第二随机数和目标数据编号，得到目标数据编号对应的目标传输数据；第三传输参数根据第二传输参数和随机数集对存储在数据提供端的目标数据集加密得到。通过本申请，解决了相关技术中，无法快速安全地对数据进行传输的问题。

Description

基于中国剩余定理的数据传输优化方法、装置和系统

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法、装置和系统。

背景技术

随着互联网的兴起与信息技术的发展，云计算与数据传输技术的应用范围越来越广泛。在实际的应用场景中，如果不对数据进行加密，可能会导致数据在传输过程被第三方恶意拦截，从而导致数据泄露的问题，长期以往，会给企业带来巨大的经济损失。因此，如何实现提高数据传输的安全性将成为本领域亟待解决的技术问题。

在相关技术中，采用非对称加密算法对数据进行加密，并对加密后的数据进行传输，然而，当数据量比较大时，采用这种方法会导致数据传输效率低的问题。同时，在传输数据的过程中每次都需要将所有的数据进行传输，使得数据传输的安全性无法得到保障。

目前针对相关技术中，无法快速安全地对数据进行传输的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法、装置和系统，以至少解决相关技术中无法快速安全地对数据进行传输的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法，包括：

获取预设质数集、第一随机数和第二随机数，并根据所述第一随机数和所述第二随机数，得到随机参数；

将所述随机参数发送至所述数据提供端，并接收所述数据提供端发送的第一传输参数；所述第一传输参数根据中国剩余定理、所述预设质数集、所述随机参数和所述数据提供端生成的随机数集得到；

根据所述第一随机数、所述第一传输参数、所述预设质数集和预先存储的目标数据编号，得到第二传输参数，并将所述第二传输参数发送至所述数据提供端；

接收所述数据提供端发送的第三传输参数，并根据所述第三传输参数、所述第二随机数和所述目标数据编号，得到所述目标数据编号对应的目标传输数据；所述第三传输参数根据所述第二传输参数和所述随机数集对存储在所述数据提供端的目标数据集加密得到。

在其中一些实施例中，所述根据所述第一随机数和所述第二随机数，得到随机参数包括：

将所述第一随机数和所述第二随机数相加，得到所述随机参数。

在其中一些实施例中，所述根据所述第一随机数、所述第一传输参数、所述预设质数集和预先存储的目标数据编号，得到第二传输参数包括：

从所述预设质数集中提取出所述目标数据编号对应的目标质数；

以所述目标质数为除数，以所述第一传输参数为被除数，对所述目标质数和第一传输参数进行模运算，得到模运算结果；

将所述模运算结果与所述第一随机数相减，得到所述第二传输参数。

在其中一些实施例中，所述第三传输参数的数量为多个；所述根据所述第三传输参数、所述第二随机数和所述目标数据编号，得到所述目标数据编号对应的目标传输数据包括：

从多个所述第三传输参数中获取所述目标数据编号对应的目标第三传输参数；

将所述目标第三传输参数与所述第二随机数相减，得到所述目标传输数据。

在其中一些实施例中，所述预设质数集包括第一预设数量的质数；所述目标数据集包括第二预设数量的目标数据；所述随机数集包括第三预设数量的第三随机数，其中：所述第一预设数量等于所述第二预设数量，且所述第二预设数量等于所述第三预设数量。

第二方面，本申请实施例提供了另一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法，所述方法包括：

获取预设质数集和随机数集；

接收所述数据请求端发送的随机参数，并根据中国剩余定理、所述预设质数集、所述随机参数和所述数据提供端生成的随机数集，得到第一传输参数；

将所述第一传输参数发送至所述数据请求端，并接收所述数据请求端发送的第二传输参数；所述第二传输参数根据所述第一传输参数、所述预设质数集、存储在数据请求端的目标数据编号和所述数据请求端生成的第一随机数得到；

根据所述第二传输参数和所述随机数集对目标数据集进行加密，得到第三传输参数，并将所述第三传输参数发送至所述数据请求端。

在其中一些实施例中，所述根据中国剩余定理、所述预设质数集、所述随机参数和所述数据提供端生成的随机数集，得到第一传输参数包括：

对所述随机参数和所述随机数集进行求和运算，得到求和结果；

将预设质数集中所有质数相乘，得到第一公式参数；

分别将所述第一公式参数与所述随机数集中的每一个随机数相除，得到第二公式参数；

根据所述第二公式参数和预设质数集，得到第三公式参数，并获取所述求和结果、所述第二公式参数和所述第三公式参数的乘积；

以所述乘积为被除数，以所述第一公式参数为除数，对所述乘积以及所述第一公式参数进行模运算，得到所述第一传输参数。

在其中一些实施例中，所述根据所述第二传输参数和所述随机数集对目标数据集进行加密，得到第三传输参数包括：

将所述第二传输参数与所述随机数集中的每一个随机数相减，得到加密参数集；

根据所述加密参数集对所述目标数据集进行加密，得到所述第三传输参数。

在其中一些实施例中，所述根据所述加密参数集对所述目标数据集进行加密，得到所述第三传输参数包括：

依次对所述加密参数集中的每一个加密参数进行编号，得到每一个加密参数对应的第一顺序编号；

依次对所述目标数据集中的每一个目标数据进行编号，得到每一个目标数据对应的第二顺序编号；所述目标数据集的数据量与所述加密参数集的数据量相同；

针对所述加密参数集中的每一个加密参数，将所述加密参数与所述目标数据集中与所述加密参数具有相同顺序编号的目标数据相加，得到所述第三传输参数。

第三方面，本申请实施例提供了一种基于中国剩余定理的数据传输优化装置，包括：

随机参数获取模块，用于获取预设质数集、第一随机数和第二随机数，并根据所述第一随机数和所述第二随机数，得到随机参数；

第一参数获取模块，用于将所述随机参数发送至所述数据提供端，并接收所述数据提供端发送的第一传输参数；所述第一传输参数根据中国剩余定理、所述预设质数集、所述随机参数和所述数据提供端生成的随机数集得到；

第二参数获取模块，用于根据所述第一随机数、所述第一传输参数、所述预设质数集和预先存储的目标数据编号，得到第二传输参数，并将所述第二传输参数发送至所述数据提供端；

目标数据获取模块，用于接收所述数据提供端发送的第三传输参数，并根据所述第三传输参数、所述第二随机数和所述目标数据编号，得到所述目标数据编号对应的目标传输数据；所述第三传输参数根据所述第二传输参数和所述随机数集对存储在所述数据提供端的目标数据集加密得到。

第四方面，本申请实施例提供了另一种基于中国剩余定理的数据传输优化装置，包括：

数据获取模块，用于获取预设质数集和随机数集；

参数计算模块，用于接收所述数据请求端发送的随机参数，并根据中国剩余定理、所述预设质数集、所述随机参数和所述数据提供端生成的随机数集，得到第一传输参数；

数据收发模块，用于将所述第一传输参数发送至所述数据请求端，并接收所述数据请求端发送的第二传输参数；所述第二传输参数根据所述第一传输参数、所述预设质数集、存储在数据请求端的目标数据编号和所述数据请求端生成的第一随机数得到；

数据加密模块，用于根据所述第二传输参数和所述随机数集对目标数据集进行加密，得到第三传输参数，并将所述第三传输参数发送至所述数据请求端。

第五方面，本申请实施例提供了一种基于中国剩余定理的数据传输优化系统，包括：数据提供端和数据请求端；其中：

所述数据请求端上存储有目标数据编号，用于执行如上述第一方面所述的基于中国剩余定理的数据传输优化方法；

所述数据提供端上存储有目标数据集，用于执行如上述第二方面所述的基于中国剩余定理的数据传输优化方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面和第二方面所述的中国剩余定理的数据传输优化方法。

第七方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面和第二方面所述的中国剩余定理的数据传输优化方法。

相比于相关技术，本申请实施例提供的基于中国剩余定理的数据传输优化方法、装置和系统，通过获取预设质数集、第一随机数和第二随机数，并根据第一随机数和第二随机数，得到随机参数；将随机参数发送至数据提供端，并接收数据提供端发送的第一传输参数；第一传输参数根据中国剩余定理、预设质数集、随机参数和数据提供端生成的随机数集得到；根据第一随机数、第一传输参数、预设质数集和预先存储的目标数据编号，得到第二传输参数，并将第二传输参数发送至数据提供端；接收数据提供端发送的第三传输参数，并根据第三传输参数、第二随机数和目标数据编号，得到目标数据编号对应的目标传输数据；第三传输参数根据第二传输参数和随机数集对存储在数据提供端的目标数据集加密得到，解决了相关技术中，无法快速安全地对数据进行传输的问题。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例的第一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法的流程图；

图2为本申请实施例中获取第二传输参数的流程图；

图3为本申请实施例的第二种基于中国剩余定理的数据传输优化方法的流程图；

图4为本申请实施例中获取第一传输参数的流程图；

图5为本申请实施例的第一种基于中国剩余定理的数据传输优化装置的结构框图；

图6为本申请实施例的第二种基于中国剩余定理的数据传输优化装置的结构框图；

图7为本申请实施例的基于中国剩余定理的数据传输优化系统的结构示意图；

图8为本申请实施例的基于中国剩余定理的数据传输优化设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本申请中描述的各种技术可以应用于各种数据传输设备、平台以及系统。

本实施例提供了一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法，该基于中国剩余定理的数据传输优化方法应用于数据请求端。图1为本申请实施例的第一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S110，获取预设质数集、第一随机数和第二随机数，并根据第一随机数和第二随机数，得到随机参数。

其中，预设质数集表示数据请求端和数据提供端共同协商确定的，可以用集合N＝{n₁,n₂,...,n_k}来表示预设质数集。第一随机数和第二随机数表示数据请求端生成的两个随机数，可以用字母t来表示第一随机数，用字母l来表示第二随机数，以及用字母s来表示随机参数。

步骤S120，将随机参数发送至数据提供端，并接收数据提供端发送的第一传输参数；第一传输参数根据中国剩余定理、预设质数集、随机参数和数据提供端生成的随机数集得到。

中国剩余定理又称为孙子定理。孙子定理是中国古代求解一次同余式组(见同余)的方法，又称为中国余数定理。

随机数集包括多个随机数，可以用集合R＝{r₁,r₂,...,r_k}来表示随机数集。可以用字母x来表示第一传输参数，则第一传输参数x可以表示为：

s,R,N→x 公式(1)

其中，x表示第一传输参数，s表示随机参数，R表示随机数集，N表示预设质数集。

步骤S130，根据第一随机数、第一传输参数、预设质数集和预先存储的目标数据编号，得到第二传输参数，并将第二传输参数发送至数据提供端。

可以用字母q来表示目标数据编号，可以用字母m来表示第二传输参数，则第二传输参数m可以表示为：

x,q,t,N→m 公式(2)

其中，x表示第一传输参数，q表示目标数据编号，t表示第一随机数，N表示预设质数集，m表示第二传输参数。

步骤S140，接收数据提供端发送的第三传输参数，并根据第三传输参数、第二随机数和目标数据编号，得到目标数据编号对应的目标传输数据；第三传输参数根据第二传输参数和随机数集对存储在数据提供端的目标数据集加密得到。

可以用集合A＝{a₁,a₂,...,a_k}来表示目标数据集，可以用M'来表示第三传输参数，第三传输参数根据第二传输参数m和随机数集R得到，因此第三传输参数M'＝{m′₁,m′₂,...,m′_k}可以表示为：

m,R,A→M' 公式(3)

其中，m表示第二传输参数，R表示随机数集，A表示目标数据集，M'来表示第三传输参数。

需要说明的是，第三传输参数M'的数量为多个，其数量与随机数集R中随机数的数量以及目标数据集A中目标数据的数量均一致，因此，也可以将M'称作第三传输参数集，本实施例不限制M'的具体名称。

根据第三传输参数M'和第二随机数l，得到目标数据编号q对应的目标传输数据a_q，则目标传输数据a_q可以表示为：

M',q,l→a_q 公式(4)

其中，M'表示第三传输参数，q表示目标数据编号，l表示第二随机数，a_q表示目标传输数据。

需要说明的是，第一随机数和第二随机数可以互换位置，也就是说，可以基于第一随机数、第一传输参数、预设质数集和预先存储的目标数据编号，得到第二传输参数，相对应的，基于第三传输参数、第二随机数和目标数据编号，得到目标数据编号对应的目标传输数据；也可以基于第二随机数、第一传输参数、预设质数集和预先存储的目标数据编号，得到第二传输参数，相对应的，基于第三传输参数、第一随机数和目标数据编号，得到目标数据编号对应的目标传输数据。

上述步骤S110至步骤S140，通过基于随机数在数据提供端与数据请求端之间来回传递多个传输参数，并根据传输参数和随机数对目标数据集进行加密传输，而不对真实的目标数据集和目标数据编号进行传输，提高了数据传输的安全性。同时，本申请基于中国剩余定理的特性，将数据提供端与数据请求端生成的大量随机参数融合成第一传输参数，实现了采用第一传输参数来代替大量随机参数在数据提供端与数据请求端之间传输，大大减少了数据传输的数据量，避免了在传输数据的过程中每次都需要将所有的数据进行传输，使得数据安全性和传输效率无法得到保障的问题，解决了相关技术中，无法快速安全地对数据进行传输的问题。

另外，由于中国剩余定理的运算过程比较复杂，随机数以及随机参数的数据长度是人为可控的，而目标数据集的数据长度不可控，因此本申请只根据中国剩余定理对预设质数集、随机参数和随机数集进行融合处理，而不对数据长度较大的目标数据集进行融合处理，从而可以提高传输参数的生成效率以及传输效率，进而进一步提高数据传输效率。

在其中一些实施例中，将第一随机数和第二随机数相加，得到随机参数，即，随机参数为s＝t+l。

在其中一些实施例中，图2为本申请实施例中获取第二传输参数的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S210，从预设质数集中提取出目标数据编号对应的目标质数。

从预设质数集N中提取出目标数据编号q对应的目标质数，即目标质数为n_q。

步骤S220，以目标质数为除数，以第一传输参数为被除数，对目标质数和第一传输参数进行模运算，得到模运算结果。

具体地，以目标质数n_q为除数，以第一传输参数x为被除数，对目标质数n_q和第一传输参数x进行模运算，得到模运算结果，即模运算结果为x(modn_q)。

步骤S230，将模运算结果与第一随机数相减，得到第二传输参数。

将模运算结果x(modn_q)与第一随机数t相减，得到第二传输参数m，即，第二传输参数m为：

m＝x(modn_q)-t 公式(5)

其中，m表示第二传输参数，x表示第一传输参数，n_q表示目标质数，t表示第一随机数。

需要说明的是，还可以基于第二随机数l、第一传输参数x以及目标质数n_q，获取第二传输参数m，即第二传输参数m＝x(modn_q)-l。

在其中一些实施例中，第三传输参数的数量为多个；从多个第三传输参数中获取目标数据编号对应的目标第三传输参数；将目标第三传输参数与第二随机数相减，得到目标传输数据。

具体地，从多个第三传输参数中获取目标数据编号q对应的目标第三传输参数m'_q。将目标第三传输参数m'_q与第二随机数l相减，得到目标传输数据a_q，即目标传输数据a_q为：

a_q＝m'_q-l 公式(6)

其中，a_q表示目标传输数据，m'_q表示目标第三传输参数，l表示第二随机数。

需要说明的是，若上述实施例中基于第二随机数l、第一传输参数x以及目标质数n_q，获取第二传输参数m，即第二传输参数m＝x(modn_q)-l，则相应的，将目标第三传输参数m'_q与第一随机数t相减，得到目标传输数据a_q＝m'_q-t。

在其中一些实施例中，预设质数集包括第一预设数量的质数；目标数据集包括第二预设数量的目标数据；随机数集包括第三预设数量的第三随机数，其中：第一预设数量等于第二预设数量，且第二预设数量等于第三预设数量。

具体地，预设质数集N、目标数据集A和随机数集R的数量均为k个。

通过上述实施例，预设质数集包括第一预设数量的质数；目标数据集包括第二预设数量的目标数据；随机数集包括第三预设数量的第三随机数，其中：第一预设数量等于第二预设数量，且第二预设数量等于第三预设数量。本实施例通过确保预设质数集、目标数据集和随机数集中具有相同数量的数，从而为后续的数据处理过程提供便利，从而进一步提高数据传输的效率。

本实施例还提供了另一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法，该基于中国剩余定理的数据传输优化方法应用于数据提供端。图3为本申请实施例的第二种基于中国剩余定理的数据传输优化方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S310，获取预设质数集和随机数集。

步骤S320，接收数据请求端发送的随机参数，并根据中国剩余定理、预设质数集、随机参数和数据提供端生成的随机数集，得到第一传输参数。

步骤S330，将第一传输参数发送至数据请求端，并接收数据请求端发送的第二传输参数；第二传输参数根据第一传输参数、预设质数集、存储在数据请求端的目标数据编号和数据请求端生成的第一随机数得到。

步骤S340，根据第二传输参数和随机数集对目标数据集进行加密，得到第三传输参数，并将第三传输参数发送至数据请求端。

通过上述步骤S310至步骤S340，通过基于随机数在数据提供端与数据请求端之间来回传递多个传输参数，并根据传输参数和随机数对目标数据集进行加密传输，而不对真实的目标数据集和目标数据编号进行传输，提高了数据传输的安全性。同时，本申请基于中国剩余定理的特性，将数据提供端与数据请求端生成的大量随机参数融合成第一传输参数，实现了采用第一传输参数来代替大量随机参数在数据提供端与数据请求端之间传输，大大减少了数据传输的数据量，避免了在传输数据的过程中每次都需要将所有的数据进行传输，使得数据安全性和传输效率无法得到保障的问题，解决了相关技术中，无法快速安全地对数据进行传输的问题。

另外，由于中国剩余定理的运算过程比较复杂，随机数以及随机参数的数据长度是人为可控的，而目标数据集的数据长度不可控，因此本申请只根据中国剩余定理对预设质数集、随机参数和随机数集进行融合处理，而不对数据长度较大的目标数据集进行融合处理，从而可以提高传输参数的生成效率以及传输效率，进而进一步提高数据传输效率。

中国剩余定理又称为孙子定理。孙子定理是中国古代求解一次同余式组(见同余)的方法，又称中国余数定理。一元线性同余方程组问题最早可见于中国南北朝时期(公元5世纪)的数学著作《孙子算经》卷下第二十六题，叫做“物不知数”问题，原文如下：

有物不知其数，三三数之剩二，五五数之剩三，七七数之剩二。问物几何？即，一个整数除以三余二，除以五余三，除以七余二，求这个整数。《孙子算经》中首次提到了同余方程组问题，以及以上具体问题的解法，因此在中文数学文献中也会将中国剩余定理称为孙子定理。

上述定理可以表示为如下的数学方程式：

根据上述方程组如何求解x便是中国同余定理，上述方程组的右侧为通用表达形式。在上述同余方程组中，如果m₁,m₂,…,m_k两两互质，则x在同余情况下有且仅有唯一解：

其中，

在其中一些实施例中，图4为本申请实施例中获取第一传输参数的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：

步骤S410，对随机参数和随机数集进行求和运算，得到求和结果。

对随机参数s与随机数集R中的每一个随机数r_i进行求和运算，得到求和结果，即求和结果为s+r_i。

步骤S420，将预设质数集中所有质数相乘，得到第一公式参数。

可以用字母M来表示第一公式参数。将预设质数集N中所有质数相乘，可以得到第一公式参数M，即

步骤S430，分别将第一公式参数与随机数集中的每一个随机数相除，得到第二公式参数。

可以用字母M_i来表示第二公式参数。分别将第一公式参数M与随机数集R中的每一个随机数r_i相除，得到第二公式参数M_i，即

其中，M_i表示第二公式参数，r_i表示随机数集R中的任意一个随机数，M_i表示第二公式参数。

步骤S440，根据第二公式参数和预设质数集，得到第三公式参数，并获取求和结果、第二公式参数和第三公式参数的乘积。

可以用字母t_i来表示第三公式参数。根据第二公式参数M_i和预设质数集N中的每一个质数n_i，得到第三公式参数t_i，即

获取求和结果s+r_i、第二公式参数M_i和第三公式参数t_i的乘积，即乘积为(s+r_i)t_iM_i。

步骤S450，以乘积为被除数，以第一公式参数为除数，对乘积以及第一公式参数进行模运算，得到第一传输参数。

具体地，以乘积(s+r_i)t_iM_i为被除数，以第一公式参数M为除数，对乘积以及第一公式参数进行模运算，得到第一传输参数x，因此，第一传输参数x可以表示为：

其中，x表示第一传输参数，s表示随机参数，r_i表示随机数集R中的任意一个随机数，t_i表示第三公式参数，M_i表示第二公式参数，M表示第一公式参数。

在其中一些实施例中，将第二传输参数与随机数集中的每一个随机数相减，得到加密参数集；根据加密参数集对目标数据集进行加密，得到第三传输参数。

具体地，将第二传输参数m与随机数集R中的每一个随机数r_i相减，得到加密参数集L＝{m-r₁,m-r₂,...,m-r_k}。根据加密参数集L中的每一个加密参数m-r_i分别对目标数据集A中与所述加密参数具有相同数据编号的目标数据a_i进行加密，得到第三传输参数，即第三传输参数M'可以表示为：

m-r_i,a_i→M' 公式(8)

其中，m表示第二传输参数，r_i表示随机数集R中的任意一个随机数，a_i表示目标数据集A中的任意一个目标数据，M'表示第三传输参数。

在其中一些实施例中，依次对加密参数集中的每一个加密参数进行编号，得到每一个加密参数对应的第一顺序编号；依次对目标数据集中的每一个目标数据进行编号，得到每一个目标数据对应的第二顺序编号；目标数据集的数据量与加密参数集的数据量相同；针对加密参数集中的每一个加密参数，将加密参数与目标数据集中与加密参数具有相同顺序编号的目标数据相加，得到第三传输参数。

具体地，针对加密参数集L中的每一个加密参数m-r_i，将加密参数m-r_i与目标数据集A中与该加密参数m-r_i具有相同顺序编号的目标数据a_i相加，得到第三传输参数M'，即第三传输参数M'可以表示为：

M'＝a_i+(m-r_i) (i＝1,...,k) 公式(9)

其中，m表示第二传输参数，r_i表示随机数集R中的任意一个随机数，a_i表示目标数据集A中的任意一个目标数据，M'表示第三传输参数。

需要说明的是，还可以采用其他加密算法对目标数据集进行加密，本实施例不作限制。例如，将加密参数m-r_i与目标数据集A中与该加密参数m-r_i具有相同顺序编号的目标数据a_i相减，得到第三传输参数M'，即第三传输参数M'可以表示为：

M'＝a_i-(m-r_i) (i＝1,...,k) 公式(10)

其中，m表示第二传输参数，r_i表示随机数集R中的任意一个随机数，a_i表示目标数据集A中的任意一个目标数据，M'表示第三传输参数。

通过上述实施例，依次对加密参数集中的每一个加密参数进行编号，得到每一个加密参数对应的第一顺序编号；依次对目标数据集中的每一个目标数据进行编号，得到每一个目标数据对应的第二顺序编号；目标数据集的数据量与加密参数集的数据量相同；针对加密参数集中的每一个加密参数，将加密参数与目标数据集中与加密参数具有相同顺序编号的目标数据相加，得到第三传输参数。本实施例通过预先根据中国剩余定理融合得到的第二传输参数与随机数集合成的加密参数，直接采用该加密参数对目标数据集进行加密，从而可以避免直接采用中国剩余定理对数据长度较长的目标数据集进行加密时，加密算法过于复杂难以实现的问题，实现了在提高数据传输安全性的同时，提高了数据处理以及传输效率。

需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本实施例还提供了一种基于中国剩余定理的数据传输优化装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图5为本申请实施例的第一种基于中国剩余定理的数据传输优化装置的结构框图，如图5所示，该基于中国剩余定理的数据传输优化装置500包括：

随机参数获取模块510，用于获取预设质数集、第一随机数和第二随机数，并根据第一随机数和第二随机数，得到随机参数。

第一参数获取模块520，用于将随机参数发送至数据提供端，并接收数据提供端发送的第一传输参数；第一传输参数根据中国剩余定理、预设质数集、随机参数和数据提供端生成的随机数集得到。

第二参数获取模块530，用于根据第一随机数、第一传输参数、预设质数集和预先存储的目标数据编号，得到第二传输参数，并将第二传输参数发送至数据提供端。

目标数据获取模块540，用于接收数据提供端发送的第三传输参数，并根据第三传输参数、第二随机数和目标数据编号，得到目标数据编号对应的目标传输数据；第三传输参数根据第二传输参数和随机数集对存储在数据提供端的目标数据集加密得到。

在其中一些实施例中，随机参数获取模块510还用于将第一随机数和第二随机数相加，得到随机参数。

在其中一些实施例中，第二参数获取模块530包括目标质数提取单元、模运算处理单元以及第二参数获取单元，其中：

目标质数提取单元，用于从预设质数集中提取出目标数据编号对应的目标质数。

模运算处理单元，用于以目标质数为除数，以第一传输参数为被除数，对目标质数和第一传输参数进行模运算，得到模运算结果。

第二参数获取单元，用于将模运算结果与第一随机数相减，得到第二传输参数。

在其中一些实施例中，第三传输参数的数量为多个；目标数据获取模块540还用于从多个第三传输参数中获取目标数据编号对应的目标第三传输参数；将目标第三传输参数与第二随机数相减，得到目标传输数据；第三传输参数的数量为多个。

在其中一些实施例中，预设质数集包括第一预设数量的质数；目标数据集包括第二预设数量的目标数据；随机数集包括第三预设数量的第三随机数，其中：第一预设数量等于第二预设数量，且第二预设数量等于第三预设数量。

图6为本申请实施例的第二种基于中国剩余定理的数据传输优化装置的结构框图，如图6所示，该基于中国剩余定理的数据传输优化装置600包括：

数据获取模块610，用于获取预设质数集和随机数集。

参数计算模块620，用于接收数据请求端发送的随机参数，并根据中国剩余定理、预设质数集、随机参数和数据提供端生成的随机数集，得到第一传输参数。

数据收发模块630，用于将第一传输参数发送至数据请求端，并接收数据请求端发送的第二传输参数；第二传输参数根据第一传输参数、预设质数集、存储在数据请求端的目标数据编号和数据请求端生成的第一随机数得到。

数据加密模块640，用于根据第二传输参数和随机数集对目标数据集进行加密，得到第三传输参数，并将第三传输参数发送至数据请求端。

在其中一些实施例中，参数计算模块620包括求和运算单元、第一参数计算单元、第二参数计算单元、第三参数计算单元以及模运算处理单元，其中：

求和运算单元，用于对随机参数和随机数集进行求和运算，得到求和结果。

第一参数计算单元，用于将预设质数集中所有质数相乘，得到第一公式参数。

第二参数计算单元，用于分别将第一公式参数与随机数集中的每一个随机数相除，得到第二公式参数。

第三参数计算单元，用于根据第二公式参数和预设质数集，得到第三公式参数，并获取求和结果、第二公式参数和第三公式参数的乘积。

模运算处理单元，用于以乘积为被除数，以第一公式参数为除数，对乘积以及第一公式参数进行模运算，得到第一传输参数。

在其中一些实施例中，数据加密模块640包括加密参数计算单元和数据加密处理单元，其中：

加密参数计算单元，用于将第二传输参数与随机数集中的每一个随机数相减，得到加密参数集。

数据加密处理单元，用于根据加密参数集对目标数据集进行加密，得到第三传输参数。

在其中一些实施例中，数据加密处理单元包括第一编号处理子单元、第二编号处理子单元和数据加密处理子单元，其中：

第一编号处理子单元，用于依次对加密参数集中的每一个加密参数进行编号，得到每一个加密参数对应的第一顺序编号。

第二编号处理子单元，用于依次对目标数据集中的每一个目标数据进行编号，得到每一个目标数据对应的第二顺序编号；目标数据集的数据量与加密参数集的数据量相同。

数据加密处理子单元，用于针对加密参数集中的每一个加密参数，将加密参数与目标数据集中与加密参数具有相同顺序编号的目标数据相加，得到第三传输参数。

需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本实施例还提供了一种基于中国剩余定理的数据传输优化系统，图7为本申请实施例的基于中国剩余定理的数据传输优化系统的结构示意图，如图7所示，该基于中国剩余定理的数据传输优化系统包括数据提供端710和数据请求端720；其中：

所述数据请求端710上存储有目标数据编号，用于执行如上述第一方面所述的基于中国剩余定理的数据传输优化方法。

所述数据提供端720上存储有目标数据集，用于执行如上述第二方面所述的基于中国剩余定理的数据传输优化方法。

另外，结合图1描述的本申请实施例基于中国剩余定理的数据传输优化方法可以由基于中国剩余定理的数据传输优化设备来实现。图8为本申请实施例的基于中国剩余定理的数据传输优化设备的硬件结构示意图。

基于中国剩余定理的数据传输优化设备可以包括处理器81以及存储有计算机程序指令的存储器82。

具体地，上述处理器81可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

其中，存储器82可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器82可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，简称为HDD)、软盘驱动器、固态驱动器(SolidState Drive，简称为SSD)、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal SerialBus，简称为USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器82可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器82可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器82是非易失性(Non-Volatile)存储器。在特定实施例中，存储器82包括只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)和随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称为RAM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(Programmable Read-Only Memory，简称为PROM)、可擦除PROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，简称为EPROM)、电可擦除PROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，简称为EEPROM)、电可改写ROM(Electrically Alterable Read-OnlyMemory，简称为EAROM)或闪存(FLASH)或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，该RAM可以是静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory，简称为SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，简称为DRAM)，其中，DRAM可以是快速页模式动态随机存取存储器(Fast Page Mode Dynamic Random Access Memory，简称为FPMDRAM)、扩展数据输出动态随机存取存储器(Extended Date Out Dynamic RandomAccess Memory，简称为EDODRAM)、同步动态随机存取内存(Synchronous Dynamic Random-Access Memory，简称SDRAM)等。

存储器82可以用来存储或者缓存需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器81所执行的可能的计算机程序指令。

处理器81通过读取并执行存储器82中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法。

在其中一些实施例中，基于中国剩余定理的数据传输优化设备还可包括通信接口83和总线80。其中，如图8所示，处理器81、存储器82、通信接口83通过总线80连接并完成相互间的通信。

通信接口83用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。通信接口83还可以实现与其他部件例如：外接设备、图像/数据采集设备、数据库、外部存储以及图像/数据处理工作站等之间进行数据通信。

总线80包括硬件、软件或两者，将基于中国剩余定理的数据传输优化设备的部件彼此耦接在一起。总线80包括但不限于以下至少之一：数据总线(Data Bus)、地址总线(Address Bus)、控制总线(Control Bus)、扩展总线(Expansion Bus)、局部总线(LocalBus)。举例来说而非限制，总线80可包括图形加速接口(Accelerated Graphics Port，简称为AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA)总线、前端总线(Front Side Bus，简称为FSB)、超传输(HyperTransport，简称为HT)互连、工业标准架构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、无线带宽(InfiniBand)互连、低引脚数(Low Pin Count，简称为LPC)总线、存储器总线、微信道架构(Micro Channel Architecture，简称为MCA)总线、外围组件互连(Peripheral Component Interconnect，简称为PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(Serial Advanced Technology Attachment，简称为SATA)总线、视频电子标准协会局部(Video Electronics Standards Association Local Bus，简称为VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线80可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。

该基于中国剩余定理的数据传输优化设备可以基于获取到的基于中国剩余定理的数据传输优化，执行本申请实施例中的基于中国剩余定理的数据传输优化方法，从而实现结合图1描述的基于中国剩余定理的数据传输优化方法。

另外，结合上述实施例中的基于中国剩余定理的数据传输优化方法，本申请实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法，其特征在于，包括：

获取预设质数集、第一随机数和第二随机数，并根据所述第一随机数和所述第二随机数，得到随机参数；

将所述随机参数发送至数据提供端，并接收所述数据提供端发送的第一传输参数；所述第一传输参数根据中国剩余定理、所述预设质数集、所述随机参数和所述数据提供端生成的随机数集得到；

根据所述第一随机数、所述第一传输参数、所述预设质数集和预先存储的目标数据编号，得到第二传输参数，并将所述第二传输参数发送至所述数据提供端；

接收所述数据提供端发送的第三传输参数，并根据所述第三传输参数、所述第二随机数和所述目标数据编号，得到所述目标数据编号对应的目标传输数据；所述第三传输参数根据所述第二传输参数和所述随机数集对存储在所述数据提供端的目标数据集加密得到。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一随机数和所述第二随机数，得到随机参数包括：

将所述第一随机数和所述第二随机数相加，得到所述随机参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一随机数、所述第一传输参数、所述预设质数集和预先存储的目标数据编号，得到第二传输参数包括：

从所述预设质数集中提取出所述目标数据编号对应的目标质数；

以所述目标质数为除数，以所述第一传输参数为被除数，对所述目标质数和第一传输参数进行模运算，得到模运算结果；

将所述模运算结果与所述第一随机数相减，得到所述第二传输参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三传输参数的数量为多个；所述根据所述第三传输参数、所述第二随机数和所述目标数据编号，得到所述目标数据编号对应的目标传输数据包括：

从多个所述第三传输参数中获取所述目标数据编号对应的目标第三传输参数；

将所述目标第三传输参数与所述第二随机数相减，得到所述目标传输数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设质数集包括第一预设数量的质数；所述目标数据集包括第二预设数量的目标数据；所述随机数集包括第三预设数量的第三随机数，其中：所述第一预设数量等于所述第二预设数量，且所述第二预设数量等于所述第三预设数量。

6.一种基于中国剩余定理的数据传输优化方法，其特征在于，所述方法包括：

获取预设质数集和随机数集；

接收数据请求端发送的随机参数，并根据中国剩余定理、所述预设质数集、所述随机参数和数据提供端生成的随机数集，得到第一传输参数；所述随机参数根据所述数据请求端生成的第一随机数和第二随机数得到；

将所述第一传输参数发送至所述数据请求端，并接收所述数据请求端发送的第二传输参数；所述第二传输参数根据所述第一传输参数、所述预设质数集、存储在数据请求端的目标数据编号和所述数据请求端生成的第一随机数得到；

根据所述第二传输参数和所述随机数集对预先存储的目标数据集进行加密，得到第三传输参数，并将所述第三传输参数发送至所述数据请求端，以使所述数据请求端根据所述第三传输参数、所述第二随机数和所述目标数据编号，得到所述目标数据编号对应的目标传输数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据中国剩余定理、所述预设质数集、所述随机参数和所述数据提供端生成的随机数集，得到第一传输参数包括：

对所述随机参数和所述随机数集进行求和运算，得到求和结果；

将预设质数集中所有质数相乘，得到第一公式参数；

分别将所述第一公式参数与所述随机数集中的每一个随机数相除，得到第二公式参数；

根据所述第二公式参数和预设质数集，得到第三公式参数，并获取所述求和结果、所述第二公式参数和所述第三公式参数的乘积；

以所述乘积为被除数，以所述第一公式参数为除数，对所述乘积以及所述第一公式参数进行模运算，得到所述第一传输参数。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二传输参数和所述随机数集对目标数据集进行加密，得到第三传输参数包括：

将所述第二传输参数与所述随机数集中的每一个随机数相减，得到加密参数集；

根据所述加密参数集对所述目标数据集进行加密，得到所述第三传输参数。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述加密参数集对所述目标数据集进行加密，得到所述第三传输参数包括：

依次对所述加密参数集中的每一个加密参数进行编号，得到每一个加密参数对应的第一顺序编号；

依次对所述目标数据集中的每一个目标数据进行编号，得到每一个目标数据对应的第二顺序编号；所述目标数据集的数据量与所述加密参数集的数据量相同；

针对所述加密参数集中的每一个加密参数，将所述加密参数与所述目标数据集中与所述加密参数具有相同顺序编号的目标数据相加，得到所述第三传输参数。

10.一种基于中国剩余定理的数据传输优化装置，其特征在于，包括：

随机参数获取模块，用于获取预设质数集、第一随机数和第二随机数，并根据所述第一随机数和所述第二随机数，得到随机参数；

第一参数获取模块，用于将所述随机参数发送至数据提供端，并接收所述数据提供端发送的第一传输参数；所述第一传输参数根据中国剩余定理、所述预设质数集、所述随机参数和所述数据提供端生成的随机数集得到；

第二参数获取模块，用于根据所述第一随机数、所述第一传输参数、所述预设质数集和预先存储的目标数据编号，得到第二传输参数，并将所述第二传输参数发送至所述数据提供端；

目标数据获取模块，用于接收所述数据提供端发送的第三传输参数，并根据所述第三传输参数、所述第二随机数和所述目标数据编号，得到所述目标数据编号对应的目标传输数据；所述第三传输参数根据所述第二传输参数和所述随机数集对存储在所述数据提供端的目标数据集加密得到。

11.一种基于中国剩余定理的数据传输优化装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取预设质数集和随机数集；

参数计算模块，用于接收数据请求端发送的随机参数，并根据中国剩余定理、所述预设质数集、所述随机参数和数据提供端生成的随机数集，得到第一传输参数；所述随机参数根据所述数据请求端生成的第一随机数和第二随机数得到；

数据收发模块，用于将所述第一传输参数发送至所述数据请求端，并接收所述数据请求端发送的第二传输参数；所述第二传输参数根据所述第一传输参数、所述预设质数集、存储在数据请求端的目标数据编号和所述数据请求端生成的第一随机数得到；

数据加密模块，用于根据所述第二传输参数和所述随机数集对预先存储的目标数据集进行加密，得到第三传输参数，并将所述第三传输参数发送至所述数据请求端，以使所述数据请求端根据所述第三传输参数、所述第二随机数和所述目标数据编号，得到所述目标数据编号对应的目标传输数据。

12.一种基于中国剩余定理的数据传输优化系统，其特征在于，包括：数据提供端和数据请求端；其中：

所述数据请求端上存储有目标数据编号，用于执行如权利要求1至5中任一项所述的基于中国剩余定理的数据传输优化方法；

所述数据提供端上存储有目标数据集，用于执行如权利要求6至9中任一项所述的基于中国剩余定理的数据传输优化方法。

13.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9中任一项所述的基于中国剩余定理的数据传输优化方法。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的基于中国剩余定理的数据传输优化方法。

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