CN112988906B - 一种基于区块链的交通数据安全共享管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区块链的交通数据安全共享管理系统，用于解决现有的交通数据共享管理系统，无法对交通数据中的隐私信息进行处理，导致交通数据共享时，存在隐私信息泄露的问题，包括数据采集模块、数据转换模块、数据分析模块和服务器；数据转换模块对交通图片进行转换得到二元组集合并将其发送至数据分析模块，本发明对交通图片中的敏感区和非敏感区进行分别转换并得到对应的二元组，同时对敏感区进行敏感转换值分析在进行二维码和预设字符转换，提高敏感区的存储安全，在查看交通图片时根据查看权限对敏感区和非敏感区分别发转换处理，便于在共享时，避免交通图片中的车牌或者人脸泄露。
Description
技术领域
本发明涉及交通数据管理技术领域，具体为一种基于区块链的交通数据安全共享管理系统。
背景技术
交通数据信息化建设为现代交通管理和交通智能化提供了有力的支持，随着智能交通的发展，区块链在智慧交通领域广泛应用，区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有不可伪造、全程留痕、可以追溯、公开透明、集体维护等特征；
现有的交通数据如车辆的道路上的图片，在采集的过程中会拍摄到车辆的车牌或者行人，在交通数据共享时，存在交通图片中涉及到车牌和人脸的隐私信息泄露的现象。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决现有的交通数据共享管理系统，无法对交通数据中的隐私信息进行处理，导致交通数据共享时，存在隐私信息泄露的问题，而提出一种基于区块链的交通数据安全共享管理系统；本发明对交通图片中的敏感区和非敏感区进行分别转换并得到对应的二元组，同时对敏感区进行敏感转换值分析再进行二维码和预设字符转换，提高敏感区的存储安全，在查看交通图片时根据查看权限对敏感区和非敏感区分别进行转换处理，便于在共享时，避免交通图片中的车牌或者人脸泄露。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于区块链的交通数据安全共享管理系统，包括数据采集模块、数据转换模块、数据分析模块和服务器；所述数据采集模块用于通过物联网采集车载终端或道路摄像头拍摄的交通图片并将交通图片发送至数据转换模块；数据转换模块对交通图片进行转换得到二元组集合并将其发送至数据分析模块，具体转换步骤为：
步骤一：对交通图片中的敏感区识别，包括交通图片中的人脸和车牌识别，当交通图片中出现人脸或车牌或两者均有时，识别人脸、车牌对应的区域，对该区域进行最小轮廓识别，其中，最小轮廓为遮住人脸或车牌的最小图形；将识别后的最小轮廓标记为敏感区；交通图片除去敏感区的其它区域标记为非敏感区；
步骤二：对交通图片进行放大若干倍形成像素格图片，其中，像素格图片由若干个像素格构成；对像素格图片建立坐标系得到每个像素格的坐标；提取每个像素格中的颜色；
步骤三：对非敏感区进行转换，设定非敏感区对应一个非敏感颜色库，非敏感颜色库内存储有若干个颜色，每个颜色对应一个唯一的数值；将非敏感区内所有像素格颜色与非敏感颜色库内的所有颜色进行比对得到对应的数值并标记为像素格对应的颜色转换值，将像素格的坐标和颜色转换值构建二元组；
步骤四：对敏感区进行转换，设定敏感区对应一个敏感颜色库，敏感颜色库内存储有若干个颜色，每个颜色对应一个唯一的数值，且与非敏感颜色库中颜色对应的数值不重复；将敏感区内所有像素格颜色与敏感颜色库内的所有颜色进行比对得到对应的数值并标记为像素格对应的敏感转换值，设定零到九均对应一个二进制值，将敏感转换值中的每一位数值与零到九的二进制值进行匹配得到对应的二进制值，将敏感转换值匹配的二进制值依照顺序排列，同时相邻两个二进制值中间添加间隔符；得到敏感转换值对应的二进制组；将二进制组通过二维码生成器转换成二维码；将二维码等距分为若干个正方形块，识别正方形块的颜色，包括黑色和白色，设定黑色和白色均对应一个预设字符，将二维码中每个正方形块颜色匹配对应的预设字符，将预设字符按照正方形块的顺序组合得到预设字符集合；对敏感区中的像素格坐标添加一个敏感识别字符，将添加后的敏感区的像素格坐标标记为像素格添加坐标；将像素格添加坐标和预设字符集合构建二元组；
步骤五：将交通图片非敏感区和敏感区的二元组进行组合得到交通图片的二元组集合；
所述数据分析模块用于将交通图片的二元组集合发送至区块链模块内存储。
作为本发明的一种优选实施方式，所述共享管理模块用于用户通过服务器查看区块链内存储的交通图片，具体过程为：获取用户的查看权限，查看权限包括一级权限、二级权限和三级权限；当用户查看权限为一级权限时，将交通图片中非敏感区的二元组进行反转换得到对应的非敏感区每个像素格的颜色，依照坐标顺序摆放并缩小得到用户查看的交通图片；当用户查看权限为二级权限时，将交通图片中非敏感区的二元组反转换得到对应的非敏感区每个像素格的颜色，同时对敏感区的二元组进行反转换，将预设字符对应转换成正方形块的颜色，依照顺序将正方形块组合转换成二维码；将非敏感区每个像素格的颜色及二维码按照坐标位置顺序摆放并缩小得到用户查看的交通图片，当要查看二维码对应的内容时，用户反馈查看请求指令至服务器，服务器将查看请求指令反馈至一级权限对应的用户端，请求通过时，服务器反馈通过指令至共享管理模块，共享管理模块对二维码进行识别得到二进制组，将二进制组反转换至每个像素格的敏感转换值，将敏感转换值转换得到每个像素格的颜色，将非敏感区和敏感区的每个像素格的颜色依照坐标顺序摆放并缩小得到用户查看的交通图片；当用户的查看权限为三级权限时，直接对非敏感区和敏感区的二元组进行反转换得到非敏感区和敏感区每个像素格的颜色并依照坐标顺序摆放并缩小得到用户查看的交通图片；
作为本发明的一种优选实施方式，还包括区块注册模块，区块注册模块用于电脑终端拥有者通过手机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服务器内存储；其中注册信息包括电脑终端的位置、型号和剩余内存及处理器型号；将注册成功的电脑终端标记为区块并将所有的区块链接得到区块链模块；
作为本发明的一种优选实施方式，所述数据分析模块内包括获取单元和分配单元；获取单元用于获取区块的注册信息并将其发送至分配单元；分配单元用于对注册信息进行分配，具体过程为：将区块的位置与服务器的位置进行距离差计算得到访问间距并标记为MG1；设定所有电脑型号均对应一个预设型号值，将区块的型号与所有电脑型号进行比对得到区块的预设型号值并标记为MG2；将区块的剩余内存标记为MG3；再将区块的访问间距、预设型号值和剩余内存进行归一化处理并取其数值；利用交储公式
作为本发明的一种优选实施方式，所述服务器内还包括权限设置模块，权限设置模块用于管理人员通过智能终端访问服务器并设置用户的查询权限。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过数据转换模块对交通图片进行转换得到二元组集合，对交通图片中的敏感区和非敏感区进行分别转换并得到对应的二元组，同时对敏感区进行敏感转换值分析再进行二维码和预设字符转换，提高敏感区的存储安全，在查看交通图片时根据查看权限对敏感区和非敏感区分别进行转换处理，便于在共享时，避免交通图片中的车牌或者人脸泄露。
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为本发明的数据转换模块原理框图。
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1-2所示，一种基于区块链的交通数据安全共享管理系统，包括数据采集模块、数据转换模块、数据分析模块、服务器、区块注册模块以及区块链模块和共享管理模块；
数据采集模块通过物联网采集车载终端或车主手机终端或道路摄像头拍摄的交通图片并将交通图片发送至数据转换模块；
数据转换模块包括接收分配单元、采集计算单元、图片转换单元和收集单元；接收分配单元用于接收交通图片进行分配处理，具体过程为：当交通图片的数量小于或等于设定数量阈值时，接收分配单元将接收到得交通图片发送至图片转换单元；当交通图片的数量大于设定数量阈值时，将交通图片的数量减去数量阈值得到分配数量，选取分配数量对应的交通图片并将其标记为待分配图片；对待分配图片进行按照预设数量分为N等份；获取区块的处理器型号和存储总次数及转效值，设定所有处理器型号均对应一个预设处理值，其中，预设处理值与处理器性能成正比，处理器的性能越好，对应的预设处理值越大；
将区块的处理器型号与所有的处理器型号进行匹配得到对应的预设处理值并标记为YC1；将区块的存储总次数和转效值分别标记为YC2和YC3；再将区块的预设处理值、存储总次数以及转效值进行归一化处理并取其数值；
利用公式YP=YC1×b1+YC2×b2+YC3×b3得到区块的图处值YP；其中，b1、b2和b3为预设权重系数；取值分别为0.3、0.1、0.6；通过公式可得，预设处理值、存储总次数以及转效值越大，图处值越大，表示该区块处理待分配图片的几率越大；
将区块依照图处值由大到小进行排序，根据排序由前至后选取N个区块，并将其标记为分配区块；将N等份的交通图片对应发送至分配区块，分配区块内置有图片转换单元，通过数据转换模块和分配区块内的图片转换单元对交通图片进行转换，图片转换单元的具体转换过程为：
对交通图片中的敏感区识别，包括交通图片中的人脸和车牌识别，当交通图片中出现人脸或车牌或两者均有时，识别人脸、车牌对应的区域，对该区域进行最小轮廓识别，其中，最小轮廓为遮住人脸或车牌的最小图形；将识别后的最小轮廓标记为敏感区；交通图片除去敏感区的其它区域标记为非敏感区；
对交通图片进行放大若干倍形成像素格图片，其中，像素格图片由若干个像素格构成；对像素格图片建立坐标系得到每个像素格的坐标；提取每个像素格中的颜色；
对非敏感区进行转换，设定非敏感区对应一个非敏感颜色库，非敏感颜色库内存储有若干个颜色，每个颜色对应一个唯一的数值；将非敏感区内所有像素格颜色与非敏感颜色库内的所有颜色进行比对得到对应的数值并标记为像素格对应的颜色转换值，将像素格的坐标和颜色转换值构建二元组；
对敏感区进行转换，设定敏感区对应一个敏感颜色库，敏感颜色库内存储有若干个颜色，每个颜色对应一个唯一的数值，且与非敏感颜色库中颜色对应的数值不重复；将敏感区内所有像素格颜色与敏感颜色库内的所有颜色进行比对得到对应的数值并标记为像素格对应的敏感转换值，设定零到九均对应一个二进制值，将敏感转换值中的每一位数值与零到九的二进制值进行匹配得到对应的二进制值，将敏感转换值匹配的二进制值依照顺序排列，同时相邻两个二进制值中间添加间隔符；得到敏感转换值对应的二进制组；将二进制组通过二维码生成器转换成二维码；将二维码等距分为若干个正方形块，识别正方形块的颜色，包括黑色和白色，设定黑色和白色均对应一个预设字符，将二维码中每个正方形块颜色匹配对应的预设字符，将预设字符按照正方形块的顺序组合得到预设字符集合；对敏感区中的像素格坐标添加一个敏感识别字符，将添加后的敏感区的像素格坐标标记为像素格添加坐标；将像素格添加坐标和预设字符集合构建二元组；
将交通图片非敏感区和敏感区的二元组进行组合得到交通图片的二元组集合；图片转换单元将二元组集合发送至收集单元，收集单元将接收到得二元组集合进行收集打包并将其发送至数据分析模块；同时区块的交通图片的处理总次数增加一次；
采集计算单元用于采集接收分配单元发送待分配图片至分配区块的时刻以及分配区块内图片转换单元将二元组集合发送至收集单元的时刻，将两个时刻依次标记为发送时刻和反馈时刻；将两个反馈时刻进行时间差计算得到单次处理时长并标记为TL1；设定若干个时长系数Ai，i=1，2，……，n；且时长系数的值依次减少；A1>A2>……>An；n为正整数，每个时长系数均对应一个时长范围，A1的时长范围为（0，a1]；A2的时长范围为（a1，a2]；An对应的时长范围为（an-1，an]，其中a1<a2<……<an；将单次处理时长TL1与所有时长系数对应的时长范围进行匹配，当TL1∈（an-1，an]时，单次处理时长TL1的时长系数为An；利用公式D=（1/TL1）×An得到分配区块的单次时长值D；将分配区块的所有单次时长值D进行求和并取均值得到时长均值DJ；将分配区块的处理总次数标记为FZ；将分配区块的处理总次数和时长均值进行归一化处理并取其数值，利用公式YC3=DJ×0.8+FZ×0.2得到分配区块的转效值YC3；
数据分析模块用于将交通图片的二元组集合发送至区块链模块内存储，包括获取单元和分配单元；获取单元用于获取区块的注册信息并将其发送至分配单元；分配单元用于对注册信息进行分配，具体过程为：将区块的位置与服务器的位置进行距离差计算得到访问间距并标记为MG1；设定所有电脑型号均对应一个预设型号值，将区块的型号与所有电脑型号进行比对得到区块的预设型号值并标记为MG2；将区块的剩余内存标记为MG3；再将区块的访问间距、预设型号值和剩余内存进行归一化处理并取其数值；
利用交储公式
服务器内还包括权限设置模块，权限设置模块用于管理人员通过智能终端访问服务器并设置用户的查询权限；
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，数据采集模块通过物联网采集车载终端或道路摄像头拍摄的交通图片并将交通图片发送至数据转换模块，数据转换模块对交通图片进行转换得到二元组集合，对交通图片中的敏感区和非敏感区进行分别转换并得到对应的二元组，同时对敏感区进行敏感转换值分析再进行二维码和预设字符转换，设定敏感区对应一个敏感颜色库，敏感颜色库内存储有若干个颜色，每个颜色对应一个唯一的数值，且与非敏感颜色库中颜色对应的数值不重复；将敏感区内所有像素格颜色与敏感颜色库内的所有颜色进行比对得到对应的数值并标记为像素格对应的敏感转换值，设定零到九均对应一个二进制值，将敏感转换值中的每一位数值与零到九的二进制值进行匹配得到对应的二进制值，将敏感转换值匹配的二进制值依照顺序排列，同时相邻两个二进制值中间添加间隔符；得到敏感转换值对应的二进制组；将二进制组通过二维码生成器转换成二维码；将二维码等距分为若干个正方形块，识别正方形块的颜色，包括黑色和白色，设定黑色和白色均对应一个预设字符，将二维码中每个正方形块颜色匹配对应的预设字符，将预设字符按照正方形块的顺序组合得到预设字符集合；对敏感区中的像素格坐标添加一个敏感识别字符，将添加后的敏感区的像素格坐标标记为像素格添加坐标；将像素格添加坐标和预设字符集合构建二元组；提高敏感区的存储安全，在查看交通图片时根据查看权限对敏感区和非敏感区分别进行转换处理，便于在共享时，避免交通图片中的车牌或者人脸泄露。
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 (4)
1.一种基于区块链的交通数据安全共享管理系统，包括数据采集模块、数据转换模块、数据分析模块、共享管理模块和服务器；其特征在于：所述数据采集模块用于通过物联网采集车载终端或道路摄像头拍摄的交通图片并将交通图片发送至数据转换模块；数据转换模块对交通图片进行转换得到二元组集合并将其发送至数据分析模块，具体步骤为：
步骤一：对交通图片中的敏感区识别，包括交通图片中的人脸和车牌识别，当交通图片中出现人脸或车牌或两者均有时，识别人脸、车牌对应的区域，对该区域进行最小轮廓识别，其中，最小轮廓为遮住人脸或车牌的最小图形；将识别后的最小轮廓标记为敏感区；交通图片除去敏感区的其它区域标记为非敏感区；
步骤二：对交通图片进行放大若干倍形成像素格图片，其中，像素格图片由若干个像素格构成；对像素格图片建立坐标系得到每个像素格的坐标；提取每个像素格中的颜色；
步骤三：对非敏感区进行转换，设定非敏感区对应一个非敏感颜色库，非敏感颜色库内存储有若干个颜色，每个颜色对应一个唯一的数值；将非敏感区内所有像素格颜色与非敏感颜色库内的所有颜色进行比对得到对应的数值并标记为像素格对应的颜色转换值，将像素格的坐标和颜色转换值构建二元组；
步骤四：对敏感区进行转换，设定敏感区对应一个敏感颜色库，敏感颜色库内存储有若干个颜色，每个颜色对应一个唯一的数值，且与非敏感颜色库中颜色对应的数值不重复；将敏感区内所有像素格颜色与敏感颜色库内的所有颜色进行比对得到对应的数值并标记为像素格对应的敏感转换值，设定零到九均对应一个二进制值，将敏感转换值中的每一位数值与零到九的二进制值进行匹配得到对应的二进制值，将敏感转换值匹配的二进制值依照顺序排列，同时相邻两个二进制值中间添加间隔符；得到敏感转换值对应的二进制组；将二进制组通过二维码生成器转换成二维码；将二维码等距分为若干个正方形块，识别正方形块的颜色，包括黑色和白色，设定黑色和白色均对应一个预设字符，将二维码中每个正方形块颜色匹配对应的预设字符，将预设字符按照正方形块的顺序组合得到预设字符集合；对敏感区中的像素格坐标添加一个敏感识别字符，将添加后的敏感区的像素格坐标标记为像素格添加坐标；将像素格添加坐标和预设字符集合构建二元组；
步骤五：将交通图片非敏感区和敏感区的二元组进行组合得到交通图片的二元组集合；
所述数据分析模块用于将交通图片的二元组集合发送至区块链模块内存储；
在查看交通图片时根据查看权限对敏感区和非敏感区分别进行转换处理；
所述共享管理模块用于用户通过服务器查看区块链内存储的交通图片，具体过程为：获取用户的查看权限，查看权限包括一级权限、二级权限和三级权限；当用户查看权限为一级权限时，将交通图片中非敏感区的二元组进行反转换得到对应的非敏感区每个像素格的颜色，依照坐标顺序摆放并缩小得到用户查看的交通图片；当用户查看权限为二级权限时，将交通图片中非敏感区的二元组反转换得到对应的非敏感区每个像素格的颜色，同时对敏感区的二元组进行反转换，将预设字符对应转换成正方形块的颜色，依照顺序将正方形块组合转换成二维码；将非敏感区每个像素格的颜色及二维码按照坐标位置顺序摆放并缩小得到用户查看的交通图片，当要查看二维码对应的内容时，用户反馈查看请求指令至服务器，服务器将查看请求指令反馈至一级权限对应的用户端，请求通过时，服务器反馈通过指令至共享管理模块，共享管理模块对二维码进行识别得到二进制组，将二进制组反转换至每个像素格的敏感转换值，将敏感转换值转换得到每个像素格的颜色，将非敏感区和敏感区的每个像素格的颜色依照坐标顺序摆放并缩小得到用户查看的交通图片；当用户的查看权限为三级权限时，直接对非敏感区和敏感区的二元组进行反转换得到非敏感区和敏感区每个像素格的颜色并依照坐标顺序摆放并缩小得到用户查看的交通图片。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的交通数据安全共享管理系统，其特征在于，还包括区块注册模块，区块注册模块用于电脑终端拥有者通过手机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服务器内存储；其中注册信息包括电脑终端的位置、型号和剩余内存；将注册成功的电脑终端标记为区块并将所有的区块链接得到区块链模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的交通数据安全共享管理系统，其特征在于，所述数据分析模块内包括获取单元和分配单元；获取单元用于获取区块的注册信息并将其发送至分配单元；分配单元用于对注册信息进行分配，具体过程为：将区块的位置与服务器的位置进行距离差计算得到访问间距；设定所有电脑型号均对应一个预设型号值，将区块的型号与所有电脑型号进行比对得到区块的预设型号值；再将区块的访问间距、预设型号值和剩余内存进行归一化处理并取其数值；利用交储公式得到区块的交储值，分配单元将交通图片的二元组集合发送至交储值最大的区块内存储，其中，交储值是区块对应参数量化后综合计算得到的一个用于评定区块存储交通图片二元组集合几率的数值；所述交储公式为：
4.根据权利要求2所述的一种基于区块链的交通数据安全共享管理系统，其特征在于，所述服务器内还包括权限设置模块，权限设置模块用于管理人员通过智能终端访问服务器并设置用户的查询权限。
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