CN112738076A - 通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法 - Google Patents

通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法，包括：从IoT物联网中的云端服务器选取三农工作人员安全行为数据作为目标数据进行安全行为感知，得到所述目标数据的安全行为状态数据，按照防护需求选取所述目标数据的安全行为状态数据。

Description

通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法
技术领域
本发明涉及IoT物联网数据安全领域，尤其涉及一种通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法。
背景技术
当今社会信息化程度逐渐提高，在智能家居领域完成万物互联需要IoT物联网进行技术支持，每个网关节点都需要数据的上传和下载，这些数据在传输过程中其云端服务器分发数据并进行安全行为分析，安全行为交互是以数据为载体，对于IoT物联网的三农工作人员进行安全操作过程中，其对IoT物联网的操作行为对于整个网络安全至关重要，这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法，其特征在于，包括：
从IoT物联网中的云端服务器选取三农工作人员安全行为数据作为目标数据进行安全行为感知，得到所述目标数据的安全行为状态数据，按照防护需求选取所述目标数据的安全行为状态数据。
2、根据权利要求1所述的通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法，其特征在于，还包括：
S1-1，对所述安全行为状态数据进行分析评估，生成分析评估结果；依据所述分析评估结果匹配安全防护策略，并依据所述安全防护策略执行至少一个安全管控方法对所述安全行为状态数据进行安全管控，确定对应的安全管控结果；依据所述安全管控结果重新对所述安全行为状态数据进行逐层筛查，得到所述安全行为状态数据的安全状态，开始对所述安全行为状态数据进行安全行为数据采集，生成对应的安全行为数据特征集，所述特征集包括属性特征；对所述特征集的属性特征进行颗粒化筛选，生成对应的颗粒集包括所述安全行为状态数据对应的特定安全行为数据颗粒；安全行为数据颗粒包括：IoT物联网云端服务器遭遇恶意攻击，与云端服务器进行数据交互的上位机服务器集群发生宕机或者恶意攻击，本地服务器集群发生宕机或者恶意攻击。
3、根据权利要求1所述的通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法，其特征在于，还包括：
S1-2，结合云端服务器获取的三农工作人员安全行为状态数据的安全行为数据特征集{B1,B2,…,BA}，和云端服务器的颗粒集{C1,C2,…,CA}，构造云端服务器的行为状态矩阵{D1,D2,…,DA}；
初始化三农工作人员的安全行为状态数据相关参数；对三农工作人员安全行为状态属性b对应的云端服务器的行为状态矩阵Db，关于其对应的云端服务器的行为状态矩阵Db和行为获取时间特征矩阵Eb，构造安全行为训练函数Fb；
通过判断提取三农工作人员安全行为状态数据迭代控制变量g所达到的迭代上限为G；将安全行为训练函数Fb对行为获取时间特征矩阵Eb和云端服务器的行为状态矩阵Db收敛；同时对行为获取时间特征矩阵Eb和云端服务器的行为状态矩阵Db对安全行为训练函数Fb进行迭代优化；判断所处理完成的全部云端服务器的三农工作人员安全行为状态属性。
4、根据权利要求1所述的通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法，其特征在于，还包括：
S1-3，依据特定安全行为数据颗粒对所述安全行为状态数据跟踪监测，确定所述安全行为状态数据的安全行为状态；对所述目标数据进行数据标识，得到所述目标数据的标记信息；所述标记信息包括数据标签、数据日志和自定义的方式。
5、根据权利要求1所述的通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法，其特征在于，还包括：
S1-4，对安全行为状态的安全行为训练函数Fa进行计算，
Figure BDA0002862415920000031
其中
Figure BDA0002862415920000032
为欧式距离的平方，通过欧式距离计算三农工作人员安全行为状态属性b对应的云端服务器的颗粒矩阵Cb与收敛阈值μ的乘积，和云端服务器的行为状态矩阵Db与行为获取时间特征矩阵Eb的转置乘积之间的差异，进行优化处理，缩小差异化；
对Fa进行优化迭代，
Figure BDA0002862415920000033
Figure BDA0002862415920000034
Figure BDA0002862415920000035
其中Db(c,g)表示矩阵Db的第c行，第g列个控制变量元素；Eb(t,g)表示行为获取时间特征矩阵Ea的第t行的时间元素，第g列个控制变量元素；
Figure BDA0002862415920000036
表示云端服务器的行为状态矩阵Db的转置；
Figure BDA0002862415920000037
表示行为获取时间特征矩阵Eb的转置；
Figure BDA0002862415920000038
表示云端服务器的颗粒矩阵Cb的转置；Cb(m,g)表示云端服务器的颗粒矩阵Cb的第m行，第g列个控制变量元素；从而判断全部云端服务器中三农工作人员安全行为状态属性。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
能够通过云端服务器和本地服务器的数据调用过程，对IoT物联网中三农工作人员的安全行为进行数据分析，将安全行为分析结果通过用户调用指令进行数据分发，并能够对安全行为进行识别操作，聚类之后形成高准确度的安全行为数据，并传送至云端服务器。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明总体示意图；
图2是本发明具体实施示意图；
图3是本发明具体实施获取指令示意图；
图4是本发明工作流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1至4所示，本发明公开一种通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法，包括如下步骤：
如图1所示，用户通过无线网络向云端服务器发送工作指令，通过在本地服务器中获取IoT物联网三农工作人员工作数据，进行IoT物联网数据采集，分类和优化提取，并针对异常IoT物联网的使用行为进行数据收敛，将收敛之后的数据存入虚拟服务器中，供用户进行实时调用，
由于传统云端服务器将数据分发或者收集过程中，每个本地服务器都是单独和云端服务器进行数据交互，这在交互过程中会存在黑墙(black wall)效应，即平行的两个本地服务器交互的数据会因为网络数据攻击之后，造成数据篡改，篡改的数据在云端服务器无法识别其真实性，并且也无法查看相应的本地服务器组的原始数据。
为了防止这种数据篡改造成的问题，如图2和3所示，在每个AP站点设置本地服务器组，所述本地服务器组包括上位机服务器集群和本地服务器集群，其中一个AP，即AP1的上位机服务器集群能够获取另一个AP，即AP2的本地服务器集群的原始数据以及AP3的本地服务器集群的原始数据，然后通过AP1中的上位机服务器集群与云端服务器进行数据交互，同时AP2的上位机服务器集群也与云端服务器进行数据交互，从而能够进行数据验证，对三农工作人员的行为进行分析，判断安全性。
S1，从IoT物联网中的云端服务器选取三农工作人员安全行为数据作为目标数据进行安全行为感知，得到所述目标数据的安全行为状态数据，按照防护需求选取所述目标数据的安全行为状态数据；
S1-1，对所述安全行为状态数据进行分析评估，生成分析评估结果；依据所述分析评估结果匹配安全防护策略，并依据所述安全防护策略执行至少一个安全管控方法对所述安全行为状态数据进行安全管控，确定对应的安全管控结果；依据所述安全管控结果重新对所述安全行为状态数据进行逐层筛查，得到所述安全行为状态数据的安全状态，开始对所述安全行为状态数据进行安全行为数据采集，生成对应的安全行为数据特征集，所述特征集包括属性特征；对所述特征集的属性特征进行颗粒化筛选，生成对应的颗粒集包括所述安全行为状态数据对应的特定安全行为数据颗粒；安全行为数据颗粒包括：IoT物联网云端服务器遭遇恶意攻击，与云端服务器进行数据交互的上位机服务器集群发生宕机或者恶意攻击，本地服务器集群发生宕机或者恶意攻击；
S1-2，结合云端服务器获取的三农工作人员安全行为状态数据的安全行为数据特征集{B1,B2,…,BA}，和云端服务器的颗粒集{C1,C2,…,CA}，构造云端服务器的行为状态矩阵{D1,D2,…,DA}；
初始化三农工作人员的安全行为状态数据相关参数；对三农工作人员安全行为状态属性b对应的云端服务器的行为状态矩阵Db，关于其对应的云端服务器的行为状态矩阵Db和行为获取时间特征矩阵Eb，构造安全行为训练函数Fb；
通过判断提取三农工作人员安全行为状态数据迭代控制变量g所达到的迭代上限为G；将安全行为训练函数Fb对行为获取时间特征矩阵Eb和云端服务器的行为状态矩阵Db收敛；同时对行为获取时间特征矩阵Eb和云端服务器的行为状态矩阵Db对安全行为训练函数Fb进行迭代优化；判断所处理完成的全部云端服务器的三农工作人员安全行为状态属性；
S1-3，依据特定安全行为数据颗粒对所述安全行为状态数据跟踪监测，确定所述安全行为状态数据的安全行为状态；对所述目标数据进行数据标识，得到所述目标数据的标记信息；所述标记信息包括数据标签、数据日志和自定义的方式；
S1-4，对安全行为状态的安全行为训练函数Fa进行计算，
Figure BDA0002862415920000061
其中
Figure BDA0002862415920000062
为欧式距离的平方，通过欧式距离计算三农工作人员安全行为状态属性b对应的云端服务器的颗粒矩阵Cb与收敛阈值μ的乘积，和云端服务器的行为状态矩阵Db与行为获取时间特征矩阵Eb的转置乘积之间的差异，进行优化处理，缩小差异化；
对Fa进行优化迭代，
Figure BDA0002862415920000071
Figure BDA0002862415920000072
Figure BDA0002862415920000073
其中Db(c,g)表示矩阵Db的第c行，第g列个控制变量元素；Eb(t,g)表示行为获取时间特征矩阵Ea的第t行的时间元素，第g列个控制变量元素；
Figure BDA0002862415920000074
表示云端服务器的行为状态矩阵Db的转置；
Figure BDA0002862415920000075
表示行为获取时间特征矩阵Eb的转置；
Figure BDA0002862415920000076
表示云端服务器的颗粒矩阵Cb的转置；Cb(m,g)表示云端服务器的颗粒矩阵Cb的第m行，第g列个控制变量元素；从而判断全部云端服务器中三农工作人员安全行为状态属性；
S2，设置云端服务器三农工作人员安全行为状态标记的格式，生成云端服务器三农工作人员安全行为状态标记，将所述云端服务器三农工作人员安全行为状态标记分别存入本地服务器上位机服务器集群与本地服务器集群；
S2-1，在上位机服务器集群启动时将三农工作人员安全行为状态标记的上位机服务器集群数据加载到内存，并在上位机服务器集群运行过程中将三农工作人员安全行为状态标记数据进行实时更新，同时将存储的上位机服务器集群中三农工作人员安全行为状态标记数据更新在云端服务器的数据库中；
设置三农工作人员安全行为状态标记数据收集格式标签Label，将三农工作人员身份信息，以及三农工作人员安全行为分类信息、三农工作人员安全行为目标和三农工作人员安全行为策略，三农工作人员身份信息为标记标识符：用于标识三农工作人员安全行为标记数据；
三农工作人员安全行为策略用于标识三农工作人员安全行为标记相关的安全策略；并且调整三农工作人员安全行为分类信息敏感程度，标记安全行为等级的取值设置为整数；对三农工作人员安全行为细化的敏感行为程度，并指定三农工作人员安全行为对应的安全策略；调用同一种三农工作人员安全属性相关信息的多个安全行为标签组成目标标签组TagSet；
S2-2，上位机服务器集群中三农工作人员安全行为标记数据将所述三农工作人员标记安全行为相关联的数据、通过上位机服务器集群的缓存单元、将上位机服务器集群的工作环境数据与云端服务器的工作环境数据进行备份；本地服务器集群对安全行为标记数据是每个相对应的上位机服务器集群关于三农工作人员安全行为的备份、以及云端服务器关于三农工作人员安全行为标记数据的备份；本地服务器集群创建三农工作人员安全标记，并保证三农工作人员身份信息的唯一性，并完成三农工作人员安全行为标记的初始化操作；
S2-3，在上位机服务器集群的每个服务器中创建三农工作人员安全行为标记数据的标记存储表，所述标记存储表保存三农工作人员进行安全行为输入时的标记数据，当所述标记存储表中的标记安全行为数据少于一定数量时，向所标记的本地服务器集群申请一定预留空间为三农工作人员安全行为标记作为存储区，以保证标记存储表中的标记数据满足上位机服务器集群的标记创建要求，其中每个上位机服务器集群的所述标记存储表存储在上位机服务器集群中，动态运行时加载到上位机服务器集群的缓存中，并实时更新上位机服务器集群的三农工作人员安全行为数据库，在接收到创建新的三农工作人员安全行为标记的请求后，从所述标记存储表中取出从本地服务器集群预留空间的三农工作人员安全行为标记数据，然后创建三农工作人员安全行为标记并作为存储结果返回至本地服务器集群，同时将新录入的三农工作人员安全行为标记数据的创建信息同步到上位机服务器集群和本地服务器集群；
S2-4，进行三农工作人员安全行为标记创建操作，创建操作包括：进行三农工作人员安全行为标记记录，以标记标识符检索三农工作人员安全行为标记记录发现是否存在重复安全行为标记，如果存在重复安全行为标记，则删除历史安全行为标记记录，不将新的三农工作人员安全行为标记进行录入，保留历史安全行为标记记录，如果不存在重复安全行为标记，将新的三农工作人员安全行为标记进行录入，对三农工作人员安全行为数据进行修改操作，如果三农工作人员安全行为数据中产生更新的安全行为数据，判断更新的安全行为修改标记是否具备完整的修改标签、如果具备完整的修改标签则修改安全行为标记关联数据、修改上位机服务器集群工作环境数据并同时更新云端服务器工作环境数据；对三农工作人员安全行为数据进行删除操作时，首先删除三农工作人员安全行为标记，同时删除上位机服务器集群工作环境数据和云端服务器工作环境数据。
S2-5，三农工作人员安全行为标记负责保证标记标识符的唯一性，当完成标记的初始化操作后，上位机服务器集群中标记存储表保存一定数量的预申请的标记，当标记存储表中的安全行为标记数据少于一定数量时，在上位机服务器集群构件缓存，以保证标记存储表中的安全行为标记数据满足该上位机服务器集群的标记创建要求；每个上位机服务器集群的标记存储表存储后，动态运行时加载到缓存中，并不断地更新云端服务器，从标记存储表中取出从本地服务器集群预留的安全行为标记，然后创建安全行为标记并作为结果返回，
S2-6，在上位机服务器集群进行安全行为标记过程中，其接收到安全行为标记检索的请求并验证安全行为标记检索请求的合法性指令时，如果安全行为标记检索信息在缓存中已加载，则直接从缓存中检索安全行为标记，并记录为合法检索请求，否则在上位机服务器集群中检索相应的安全行为标记，执行云端服务器代理响应指令，并同时调用本地服务器集群中检索安全行为标记，执行云端服务器代理响应指令；为提高上位机服务器集群执行三农工作人员安全行为标记检索执行的效率，检索位置的优先顺序为，第一级缓存，第二级上位机服务器集群，第三级本地服务器集群。
S2-7，在上位机服务器集群接收到三农工作人员安全行为标记修改请求并验证修改请求的合法性时，修改并同步上位机服务器集群和本地服务器集群，对于三农工作人员安全行为标记，以及标记的安全行为关联数据和缓存数据，执行云端服务器代理响应指令，修改并同步上位机服务器集群和本地服务器集群，在上位机服务器集群的安全行为标记代理接收到删除请求并验证删除请求的合法性之后，删除并同步上位机服务器集群和本地服务器集群，对于安全行为标记，以及标记的安全行为关联数据和缓存数据，执行云端服务器代理响应指令，删除并同步上位机服务器集群和本地服务器集群，如果需要删除云端服务器三农工作人员安全行为标记数据，则执行上位机服务器集群广播响应，对云端服务器控制的全部上位机服务器集群进行删除指令同步，从而保证删除三农工作人员安全行为标记数据的一致。
S3，对三农工作人员安全行为标记进行筛选过程中，建立安全行为期望函数，并通过设置权重函数对三农工作人员安全行为标记进行概率度量，从而评价三农工作人员安全行为标记的预期目标并形成决策模型，上传至云端服务器进行数据同步，并分发至上位机服务器集群；
S3-1，在三农工作人员安全行为标记进行筛选时，由于执行安全行为的外部环境差异会产生不同的预期期望，现在假设安全行为差异忽略不计，建立安全行为期望函数，
Figure BDA0002862415920000101
Δdi为三农工作人员安全行为标记di的结果限定值，n为正整数，用于对安全行为标记进行累加计数，label(Δdi)为设定标签标记的三农工作人员安全行为获取参数值，从而乘以联合概率分布P(di|xi)，xi为安全行为标记的实例，μ为收敛阈值，Pi(di)为安全行为标记di的隐含变量，通过安全行为调节系数α完成三农工作人员安全行为标记di的结果限定值
Figure BDA0002862415920000102
的定义；
S3-2，三农工作人员安全行为标记形成行为决策的权重函数，对于云端服务器中调用预期安全行为标记结果的概率度量，需要预期安全行为标记结果对于三农工作人员安全行为标记发送行为变化的影响；根据安全行为标记实例设计三农工作人员安全行为标记权重函数为：
Figure BDA0002862415920000111
其中，；h作为进行安全行为获取的难易度的度量值通过β拟合函数对三农工作人员安全行为标记，安全行为标记的结果发生概率W受到三农工作人员安全行为期望函数的约束，0＜h＜1，通过行为判断结果函数yk实现安全行为标记实例xi进行行为稳定度判断的条件，所设计的安全行为标记权重函数X(h)获取三农工作人员安全行为标记的稳定数据；
S3-3，三农工作人员安全行为标记决策模型表达方式如下：
Figure BDA0002862415920000112
其中，si表示安全行为标记的实际结果；L(si)为实际安全行为标记结果的判断函数，i表示发生安全行为标记的数量；V(xi)表示安全行为标记发生的概率；X(h)是权重函数，与安全行为标记发生的概率进行权重判断；通过价值函数λ对安全行为标记结果偏离参照点的距离进行评价，从而向云端服务器发送三农工作人员安全行为标记的决策值，对三农工作人员安全行为标记价值决策判断。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法，其特征在于，包括：
从IoT物联网中的云端服务器选取三农工作人员安全行为数据作为目标数据进行安全行为感知，得到所述目标数据的安全行为状态数据，按照防护需求选取所述目标数据的安全行为状态数据。
2.根据权利要求1所述的通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法，其特征在于，还包括：
S1-1，对所述安全行为状态数据进行分析评估，生成分析评估结果；依据所述分析评估结果匹配安全防护策略，并依据所述安全防护策略执行至少一个安全管控方法对所述安全行为状态数据进行安全管控，确定对应的安全管控结果；依据所述安全管控结果重新对所述安全行为状态数据进行逐层筛查，得到所述安全行为状态数据的安全状态，开始对所述安全行为状态数据进行安全行为数据采集，生成对应的安全行为数据特征集，所述特征集包括属性特征；对所述特征集的属性特征进行颗粒化筛选，生成对应的颗粒集包括所述安全行为状态数据对应的特定安全行为数据颗粒；安全行为数据颗粒包括：IoT物联网云端服务器遭遇恶意攻击，与云端服务器进行数据交互的上位机服务器集群发生宕机或者恶意攻击，本地服务器集群发生宕机或者恶意攻击。
3.根据权利要求1所述的通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法，其特征在于，还包括：
S1-2，结合云端服务器获取的三农工作人员安全行为状态数据的安全行为数据特征集{B1,B2,…,BA}，和云端服务器的颗粒集{C1,C2,…,CA}，构造云端服务器的行为状态矩阵{D1,D2,…,DA}；
初始化三农工作人员的安全行为状态数据相关参数；对三农工作人员安全行为状态属性b对应的云端服务器的行为状态矩阵Db，关于其对应的云端服务器的行为状态矩阵Db和行为获取时间特征矩阵Eb，构造安全行为训练函数Fb；
通过判断提取三农工作人员安全行为状态数据迭代控制变量g所达到的迭代上限为G；将安全行为训练函数Fb对行为获取时间特征矩阵Eb和云端服务器的行为状态矩阵Db收敛；同时对行为获取时间特征矩阵Eb和云端服务器的行为状态矩阵Db对安全行为训练函数Fb进行迭代优化；判断所处理完成的全部云端服务器的三农工作人员安全行为状态属性。
4.根据权利要求1所述的通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法，其特征在于，还包括：
S1-3，依据特定安全行为数据颗粒对所述安全行为状态数据跟踪监测，确定所述安全行为状态数据的安全行为状态；对所述目标数据进行数据标识，得到所述目标数据的标记信息；所述标记信息包括数据标签、数据日志和自定义的方式。
5.根据权利要求1所述的通过IoT物联网进行三农工作人员安全行为分析方法，其特征在于，还包括：
S1-4，对安全行为状态的安全行为训练函数Fa进行计算，
Figure FDA0002862415910000021
其中
Figure FDA0002862415910000022
为欧式距离的平方，通过欧式距离计算三农工作人员安全行为状态属性b对应的云端服务器的颗粒矩阵Cb与收敛阈值μ的乘积，和云端服务器的行为状态矩阵Db与行为获取时间特征矩阵Eb的转置乘积之间的差异，进行优化处理，缩小差异化；
对Fa进行优化迭代，
Figure FDA0002862415910000023
Figure FDA0002862415910000031
Figure FDA0002862415910000032
其中Db(c,g)表示矩阵Db的第c行，第g列个控制变量元素；Eb(t,g)表示行为获取时间特征矩阵Ea的第t行的时间元素，第g列个控制变量元素；
Figure FDA0002862415910000033
表示云端服务器的行为状态矩阵Db的转置；
Figure FDA0002862415910000034
表示行为获取时间特征矩阵Eb的转置；
Figure FDA0002862415910000035
表示云端服务器的颗粒矩阵Cb的转置；Cb(m,g)表示云端服务器的颗粒矩阵Cb的第m行，第g列个控制变量元素；从而判断全部云端服务器中三农工作人员安全行为状态属性。
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