CN114329104B - 一种基于电力配电的报文加密传输系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电力配电的报文加密传输系统及方法，方法包括步骤S100：传输系统基于配电报文设定检索关键词集，基于设定的检索关键词集进行区别标记和数据片段裁剪；步骤S200：将若干个数据片段进行信息编辑并进行形式转换生成若干个片段数据坐标，对各数据片段之间的片段相似度进行计算，对若干个数据片段进行片段归类；步骤S300：对片段归类后得到的若干类数据片段进行逐一加密对加密得到的若干个子密钥进行字符串拼接生成总密钥；步骤S400：接收终端用总密钥对配电报文进行解密；为更好的实现上述方法还提出了一种基于电力配电的报文加密传输系统。

Description

一种基于电力配电的报文加密传输系统及方法

技术领域

本发明涉及电力配电数据加密传输技术领域，具体为一种基于电力配电的报文加密传输系统及方法。

背景技术

随着电力设备子日常应用中越来越普及和广泛，电力配电安全也显得尤其的重要；而电力设备的信息安全问题首当其冲，若是电力配电信息被截取篡改则意味着安全隐患发生的可能性，这时如何保证配电报文数据在传输过程中的保密性，确保接收电力配电报文的终端接收到真实安全的信息是当前电力配电领域中急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电力配电的报文加密传输系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于电力配电的报文加密传输方法，加密传输方法包括：

步骤S100：传输系统基于配电报文设定检索关键词集，基于设定的检索关键词集在配电报文中分别将对应关键词集内的关键词进行区别标记生成第二配电报文；对第二配电报文进行数据片段裁剪生成若干个数据片段；

步骤S200：将若干个数据片段进行信息编辑并进行形式转换生成若干个片段数据坐标，基于若干个片段数据坐标对片段数据坐标各自代表的数据片段之间的片段相似度进行计算，得到各数据片段之间的片段相似度计算结果；基于片段相似度计算结果对若干个数据片段进行片段归类得到若干类数据片段集；

步骤S300：对片段归类后得到的若干类数据片段集进行逐一加密得到若干个子密钥和若干份密文；基于若干个子密钥进行字符串拼接生成总密钥；

步骤S400：接收终端用总密钥对配电报文进行解密，对每一类数据片段集内的数据片段基于其数据坐标中的X值、Y值、Z值进行位置还原得到配电报文内容；

进一步的，步骤S100包括：

步骤S101：检索关键词集内一关键词需包含配电报文的开头数据，并将标记后的包含配电报文开头数据的关键词作为启始标识；设启始标识为关键词A，在第二配电报文中对以关键词A为片段截取的启始点至下一关键词B之间的数据进行片段截取生成数据片段A+m；其中m表示数据片段A+m内除了关键词以外的数据部分；数据片段A+m内不包含下一个关键词B；

步骤S102：在第二配电报文中对以下一关键词B为片段截取的启始点至下一关键词C之间的数据进行片段截取生成数据片段B+n；其中n表示数据片段B+n内除了关键词以外的数据部分；数据片段B+n内不包含下一关键词C；在第二配电报文中对以下一关键词C为片段截取的启始点至下一关键词D之间的片段进行片段截取生成数据片段C+u；其中u表示数据片段C+u内除了关键词以外的数据部分；数据片段C+u内不包含下一关键词D，以此类推；

步骤S103：在片段裁剪时若以某一关键词为片段截取的启始点但找寻不到下一关键词，则意味着片段裁剪结束，将某一关键词及其之后的关键词以外的数据部分作为最后一个数据片段E+h；

步骤S104：将第二配电报文分割为若干个数据片段，第二配电报文在片段裁剪后的形式如：

其中，A_i+m_i表示第i个以关键词A为片段截取启始点的数据片段；d₁表示以关键词A为片段截取启始点的数据片段的个数；B_j+n_j表示第j个以关键词B为片段截取启始点的数据片段；d₂表示以关键词B为片段截取启始点的数据片段的个数；C_v+u_v表示第v个以关键词C为片段截取启始点的数据片段；d₃表示以关键词C为片段截取启始点的数据片段的个数；E_f+h_f表示第f个以关键词E为片段截取启始点的数据片段；d_e表示以关键词E为片段截取启始点的数据片段的个数；且在若干个以关键词E为片段截取启始点的数据片段中包含有步骤S103的最后一个数据片段E+h；

上述是对配电报文进行关键词标识和片段截取的过程，片段截取是以标识的关键词为片段截取的标识位置，且通过设置检索关键词集内一关键词需包含配电报文的开头数据保证了在对配电报文数据进行关键词标记和片段截取能够对配电报文数据的全面覆盖不产生数据遗漏的问题，对配电报文进行片段截取相当于是对配电报文数据的第一次打乱，增加了外界对配电数据信息解析时的难度；将配电报文的整个数据用片段相加的形式表示是为了在后续步骤中对每一个片段数据进行形式转换的铺垫。

进一步的，步骤S200包括：

步骤S201：将每一个数据片段进行坐标形式的转换生成若干个片段数据坐标；即每一个数据片段对应一个片段数据坐标；片段数据坐标的形式为(X，Y，Z)；对关键词集内的各关键词进行对应赋值生成关键词赋值集；对每一个数据片段中的关键词基于关键词赋值集进行对应赋数值；将数值作为该数据片段对应的片段数据坐标中的X值；

步骤S202：对每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的首尾位置进行捕捉记录得到a₁b₁和a₂b₂；其中a₁表示每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的首个数据的行坐标；b₁表示每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的首个数据的列坐标；a₂表示每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的最后一个数据的行坐标；b₂表示每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的最后一个数据的列坐标；将捕捉到的各个a₁b₁和a₂b₂分别作为该数据片段对应的片段数据坐标中的Y值和Z值；

步骤S203：将经过步骤S201至步骤S202得到的每两个片段数据坐标之间进行片段相似度L的计算，公式为：

其中x₁表示两个片段数据坐标中第一个片段数据的X值；x₂表示两个片段数据坐标中第二个片段数据的X值；y₁表示两个片段数据坐标中第一个片段数据的Y值；y₂表示两个片段数据坐标中第二个片段数据的Y值；z₁表示两个片段数据坐标中第一个片段数据的Z值；z₂表示两个片段数据坐标中第一个片段数据的Z值；L表示片段相似度；

步骤S204：基于步骤S203计算得到的若干个片段相似度，设置若干个距离阈值，基于若干个距离阈值生成若干个距离阈值区间；将若干个数据片段基于距离阈值区间进行片段归类生成若干类数据片段集；

上述是对进行片段截取后得到的各数据片段进行信息编辑和归类的过程，在本发明中各数据片段拥有三部分特征信息，第一个是关键词信息，第二个是除关键词以外的数据部分的首端数据的行列信息，第三个是除关键词以外的数据部分的尾端数据的行列信息；将这三部分特征信息进行坐标形式转换，使得每一个坐标都代表了一个数据片段；而这个数据片段中的特征信息也是后续接收端对配电报文各片段数据进行还原的关键信息；对每两个片段数据坐标之间进行片段相似度计算的过程即是对每两个片段数据之间相似度计算的过程，基于相似度的结果，对各片段数据坐标进行归类相当于是对配电报文数据的第二次打乱，在第一次打乱对外界进行配电数据信息解析时造成的难度的基础上再次增加的难度，提高了传输系统的保密性，且归类后得到的各数据片段集是后续进行逐级加密得到子密钥和密文的前提，是为逐级加密进行的必要铺垫步骤。

进一步的，步骤S300包括：

步骤S301：若干类数据片段集pL_i中包括第一类数据片段集pL₁、第二类数据片段集pL₂、第三类数据片段集pL₃...；在若干类数据片段集pL_i中选取一类数据片段集作为初始数据片段集pL₁，设置初始密钥，设置截取区集p(p₁，p₂、p₃，...，p_s)，且截取区集p内的各个截取区依次相邻；截取区包括但不限于一段密文，一块区域密文；

步骤S302：用初始密钥对初始数据片段集pL₁进行数据加密得到第一密文；在第一密文上的p₁截取区处进行密文截取，将截取到的密文作为第一子密钥；用第一子密钥对下一类数据片段集pL₂进行数据加密得到第二密文；在第二密文上的p₂截取区处进行密文截取，将截取到的密文作为第二子密钥，用第二子密钥对下一类数据片段集pL₃进行数据加密得到第三密文；在第三密文上的p₃截取区处进行密文截取，将截取到的密文作为第三子密钥，以此类推，直至对数据片段集内的每一类数据片段集加密完成；得到若干子密钥；

步骤S303：将若干个子密钥按照子密钥的次序进行字符串拼接生成总密钥；

上述即是对配电报文进行逐级加密的过程，对每一类数据片段集加密后得到的密文进行截取作为对下一类数据片段集加密的密钥，形成了密钥和密文之间的环环相扣；引入了加密次序、密钥截取区域、各级子密钥在破解报文数据中的重要性；即意味着外界在对配电报文数据的各部分数据解析时只要没能完全破解所有环节的密钥以及对各类数据片段集的加密次序则无法对整体配电报文数据进行获取，而只获得部分子密钥和部分密文对完全解密整体配电报文数据也是无用的，增加了外界在对配电报文数据进行攻击和数据获取的难度，提高了解密步骤的繁琐程度，提高了解密门槛。

进一步的，步骤S400包括：

步骤S401：接收终端在基于总密钥进行逆向解密时，按照将每一个次序为K的子密钥对应于解次序为K+1密文的方式进行逐类数据片段集的还原；

步骤S402：对还原得到的每一类数据片段集中的每一个片段数据坐标的X值、Y值、Z值进行获取，同时调取设定的关键词赋值集；对每个片段数据坐标所对应的数据片段进行关键词的还原和数据片段所处位置的还原；

基于坐标中X值、Y值、Z值代表的信息进行片段数据的还原是解密的最后一个步骤，涉及到坐标值的代表含义设置，接收终端基于坐标值含义的设定，即可实现对各片段数据的还原，提高了传输过程中的保密性。

为更好的实现上述方法还提出了一种基于电力配电的报文加密传输系统，加密传输系统包括报文数据裁剪模块、报文片段归类模块、逐级加密模块、报文接收模块、数据存储模块、配电报文解密模块；

报文数据裁剪模块，用于对配电报文设定检索关键词集，并基于设定的检索关键词集对配电报文进行区别标记；对区别标记处理后的配电报文中基于关键词集内的关键词对配电报文进行数据片段裁剪；

报文片段归类模块，用于接收报文数据裁剪模块中的数据，对数据进行信息编辑和形式转换处理得到每个数据片段对应的片段数据坐标；对片段数据坐标各自代表的数据片段之间的片段相似度进行计算，得到各数据片段之间的片段相似度计算结果；基于片段相似度计算结果对若干个数据片段进行片段归类得到若干类数据片段集；

逐级加密模块，用于接收报文片段归类模块中的数据，将片段归类后得到的若干类数据片段集进行逐一加密得到若干个子密钥和若干份密文；

报文接收模块，用于接收逐级加密模块中的数据，并基于数据对若干个子密钥进行字符串拼接生成总密钥；利用总密钥对配电报文进行数据还原；

数据存储模块，用于存储报文数据裁剪模块、报文片段归类模块、逐级加密模块、报文接收模块产生的数据辅助加密传输系统在对配电报文进行数据还原时的信息调取；

配电报文解密模块，用于接收数据存储模块中的数据，基于数据对配电报文进行每一类数据片段集的还原，和每一个类数据片段集内每一个数据片段信息的位置还原。

进一步的，报文数据裁剪模块包括关键词集设定单元、区别标记单元、数据信息捕捉单元、片段裁剪单元；

关键词集设定单元，用于对配电报文进行分析，并基于分析结果设定符合配电报文内容特征的检索关键词集；

区别标记单元，用于接收关键词集设定单元中的数据，并基于数据对配电报文进行不同关键词的区别标记；

数据信息捕捉单元，用于接收区别标记单元中的数据，对进行区别标识后的配电报文进行关键词部分和非关键词部分的数据信息进行捕捉；

片段裁剪单元，用于接收数据信息捕捉单元中的数据，基于数据对配电报文进行数据片段裁剪，并将配电报文对应转换成片段裁剪后的表现形式。

进一步的，报文片段归类模块包括数据片段信息编辑单元、数据片段形式转换单元、计算单元、阈值设立单元、片段归类单元；

数据片段信息编辑单元，用于设置关键词赋值集,基于关键词赋值集对数据片段中的关键词对应赋值，对数据片段中非关键词的数据部分进行位置信息的提取和转换

数据片段形式转换单元，用于接收数据片段信息编辑单元中的数据，并将每一个数据片段进行坐标形式的转换生成若干个片段数据坐标；

计算单元，用于接收数据片段形式转换单元中的数据，并对每两个片段数据坐标之间进行片段相似度的计算；

阈值设立单元，用于接收计算单元中的相似度数据，基于相似度数据设置若干个距离阈值，并基于设置的若干个距离阈值对应生成若干个距离阈值区间；

片段归类单元，用于接收阈值设立单元中的数据，将若干个数据片段基于若干个距离阈值区间进行片段归类生成若干类数据片段集；

进一步的，逐级加密模块包括加密单元、密文接收处理单元、子密钥生成单元，字符串拼接单元；

加密单元，用于设置初始密钥，并基于初始密钥对若干类数据片段集中的一类数据片段进行加密得到第一密文，将第一密文发送给密文接收处理单元进行截取区的设置，发送给子密钥生成单元进行对应子密钥的生成；逐次将子密钥对下一类数据片段集进行加密生成下一密文；并在每次密文产生的同时发送至密文接收处理单元中进行截取区的设置和对应子密钥的生成，直至对所有类的数据片段集加密完毕；

密文接收处理单元，用于接收加密单元中产生的密文数据，并逐次对接收到的密文数据进行截取区的设置；

子密钥生成单元，用于接收密文接收处理单元和加密单元中的数据，将接收到的截取区对应作为对下一类数据片段集加密的子密钥；并逐次将对应生成的子密钥发送给加密单元对下一类数据片段进行加密；

字符串拼接单元，用于接收子密钥生成单元中的数据，将接收到的各子密钥进行字符串拼接生成总密钥。

进一步的，配电报文解密模块包括类数据片段集的解密单元、片段数据坐标信息还原单元、数据还原重组单元；

类数据片段集的解密单元，用于接收字符串拼接单元中的数据，对数据子密钥的分解；将分解得到的各子密钥对各自对应的类数据片段集的密文进行解密还原；

片段数据坐标信息还原单元，用于接收类数据片段集的解密单元中的数据，调取关键词赋值集数据以及坐标赋值规律信息对类数据片段集中的每一个片段数据坐标进行位置信息还原得到若干个数据片段；

数据还原重组单元，用于接收片段数据坐标信息还原单元中的数据，基于数据对各个数据片段进行位置还原重组。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明在对配电报文进行传输时，通过对配电报文数据片段进行数据信息分割，并将分割后得到的片段数据进行分类，而对各片段数据进行分类即是对各片段数据进行打乱重组的过程，增加了外界对配电报文数据截取篡改解析的难度；接着通过对各片段加密后得到的密文进行密文截取，即将上一个子密钥作为对下一个数据集进行性加密的密钥，实现了密钥和密文之间的环环相扣；外界在对配电报文数据的各部分数据解析时只要没能完全破解所有环节的密钥则只能获得部分乱码无法对整体配电报文数据进行获取，增加了外界在对配电报文数据进行攻击和数据获取的难度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种基于电力配电的报文加密传输方法的流程示意图；

图2是本发明一种基于电力配电的报文加密传输系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，本发明提供技术方案：一种基于电力配电的报文加密传输方法，加密传输方法包括：

步骤S100：传输系统基于配电报文设定检索关键词集，基于设定的检索关键词集在配电报文中分别将对应关键词集内的关键词进行区别标记生成第二配电报文；对第二配电报文进行数据片段裁剪生成若干个数据片段；

其中，步骤S100包括：

步骤S101：检索关键词集内一关键词需包含配电报文的开头数据，并将标记后的包含配电报文开头数据的关键词作为启始标识；设启始标识为关键词A，在第二配电报文中对以关键词A为片段截取的启始点至下一关键词B之间的数据进行片段截取生成数据片段A+m；其中m表示数据片段A+m内除了关键词以外的数据部分；数据片段A+m内不包含下一个关键词B；

步骤S102：在第二配电报文中对以下一关键词B为片段截取的启始点至下一关键词C之间的数据进行片段截取生成数据片段B+n；其中n表示数据片段B+n内除了关键词以外的数据部分；数据片段B+n内不包含下一关键词C；在第二配电报文中对以下一关键词C为片段截取的启始点至下一关键词D之间的片段进行片段截取生成数据片段C+u；其中u表示数据片段C+u内除了关键词以外的数据部分；数据片段C+u内不包含下一关键词D，以此类推；

步骤S103：在片段裁剪时若以某一关键词为片段截取的启始点但找寻不到下一关键词，则意味着片段裁剪结束，将某一关键词及其之后的关键词以外的数据部分作为最后一个数据片段E+h；

步骤S104：将第二配电报文分割为若干个数据片段，第二配电报文在片段裁剪后的形式如：

其中，A_i+m_i表示第i个以关键词A为片段截取启始点的数据片段；d₁表示以关键词A为片段截取启始点的数据片段的个数；B_j+n_j表示第j个以关键词B为片段截取启始点的数据片段；d₂表示以关键词B为片段截取启始点的数据片段的个数；C_v+u_v表示第v个以关键词C为片段截取启始点的数据片段；d₃表示以关键词C为片段截取启始点的数据片段的个数；E_f+h_f表示第f个以关键词E为片段截取启始点的数据片段；d_e表示以关键词E为片段截取启始点的数据片段的个数；且在若干个以关键词E为片段截取启始点的数据片段中包含有步骤S103的最后一个数据片段E+h；

例如说第一段配电报文内容为：设置关键词为变压器容量设置100kVA；额定电流10kV侧电流为5.8A，0.4kV侧电流为152A；计量CT变换为10kV；设置检索关键词集为(变压器容量，额定电流，计量CT变换)，则将这段报文内容变成：(变压器容量设置100kVA；)(额定电流10kV侧电流为5.8A，0.4kV侧电流为152A；)+(计量CT变换为10kV；)，变成变压器容量为启始标识，额定电流为下一关键词；变压器容量、额定电流、计量CT即为关键词A、B、C部分；(设置100kVA；)、(10kV侧电流为5.8A，0.4kV侧电流为152A；)、(变换为10kV；)为除关键词A、B、C部分以外的数据部分m、u、v；

步骤S200：将若干个数据片段进行信息编辑并进行形式转换生成若干个片段数据坐标，基于若干个片段数据坐标对片段数据坐标各自代表的数据片段之间的片段相似度进行计算，得到各数据片段之间的片段相似度计算结果；基于片段相似度计算结果对若干个数据片段进行片段归类得到若干类数据片段集；

其中，步骤S200包括：

步骤S201：将每一个数据片段进行坐标形式的转换生成若干个片段数据坐标；即每一个数据片段对应一个片段数据坐标；片段数据坐标的形式为(X，Y，Z)；对关键词集内的各关键词进行对应赋值生成关键词赋值集；例如，将关键词A对应赋值1，将关键词B对应赋值2，将关键词C对应赋值3，则关键词赋值集为(1，2，3)；对每一个数据片段中的关键词基于关键词赋值集进行对应赋数值；将数值作为该数据片段对应的片段数据坐标中的X值；

步骤S202：对每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的首尾位置进行捕捉记录得到a₁b₁和a₂b₂；其中a₁表示每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的首个数据的行坐标；b₁表示每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的首个数据的列坐标；a₂表示每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的最后一个数据的行坐标；b₂表示每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的最后一个数据的列坐标；将捕捉到的各个a₁b₁和a₂b₂分别作为该数据片段对应的片段数据坐标中的Y值和Z值；例如说一个数据片段中除关键词以外的数据部分的首个数据的行坐标为3，列坐标为5；这个数据片段的首个数据用35表示；例如说一个数据片段中除关键词以外的数据部分的最后一个数据的行坐标为6，列坐标为9；这个数据片段的最后一个数据用69表示；同时这个数据片段的关键词对应的赋值为1，所以这个数据片段转换得到的片段数据坐标为(1，35，69)；

步骤S203：将经过步骤S201至步骤S202得到的每两个片段数据坐标之间进行片段相似度L的计算，公式为：

其中x₁表示两个片段数据坐标中第一个片段数据的X值；x₂表示两个片段数据坐标中第二个片段数据的X值；y₁表示两个片段数据坐标中第一个片段数据的Y值；y₂表示两个片段数据坐标中第二个片段数据的Y值；z₁表示两个片段数据坐标中第一个片段数据的Z值；z₂表示两个片段数据坐标中第一个片段数据的Z值；L表示片段相似度；

步骤S204：基于步骤S203计算得到的若干个片段相似度，设置若干个距离阈值，基于若干个距离阈值生成若干个距离阈值区间；将若干个数据片段基于距离阈值区间进行片段归类生成若干类数据片段集；

步骤S300：对片段归类后得到的若干类数据片段进行逐一加密得到若干个子密钥和若干份密文；基于若干个子密钥进行字符串拼接生成总密钥；

其中，步骤S300包括：

步骤S301：若干类数据片段集pL_i中包括第一类数据片段集pL₁、第二类数据片段集pL₂、第三类数据片段集pL₃...；在若干类数据片段集pL_i中选取一类数据片段集作为初始数据片段集pL₁，设置初始密钥，设置截取区集p(p₁，p₂、p₃，...，p_s)，且截取区集p内的各个截取区依次相邻；截取区包括但不限于一段密文，一块区域密文；

步骤S302：用初始密钥对初始数据片段集pL₁进行数据加密得到第一密文；在第一密文上的p₁截取区处进行密文截取，将截取到的密文作为第一子密钥；用第一子密钥对下一类数据片段集pL₂进行数据加密得到第二密文；在第二密文上的p₂截取区处进行密文截取，将截取到的密文作为第二子密钥，用第二子密钥对下一类数据片段集pL₃进行数据加密得到第三密文；在第三密文上的p₃截取区处进行密文截取，将截取到的密文作为第三子密钥，以此类推，直至对数据片段集内的每一类数据片段集加密完成；得到若干子密钥；

步骤S303：将若干个子密钥按照子密钥的次序进行字符串拼接生成总密钥，例如将第一子密钥放在字符串拼接总密钥时的首端位置，将第二子密钥放在第一子密钥的下一端位置；

步骤S400：接收终端用总密钥对配电报文进行解密，对每一类数据片段集内的数据片段基于其数据坐标中的X值、Y值、Z值进行位置还原得到配电报文内容；

其中，步骤S400包括：

步骤S401：接收终端在基于总密钥进行逆向解密时，按照将每一个次序为K的子密钥对应于解次序为K+1密文的方式进行逐类数据片段集的还原；

步骤S402：对还原得到的每一类数据片段集中的每一个片段数据坐标的X值、Y值、Z值进行获取，同时调取设定的关键词赋值集；对每个片段数据坐标所对应的数据片段进行关键词的还原和数据片段所处位置的还原；

为更好的实现上述方法还提出了一种基于电力配电的报文加密传输系统，加密传输系统包括报文数据裁剪模块、报文片段归类模块、逐级加密模块、报文接收模块、数据存储模块、配电报文解密模块；

报文数据裁剪模块，用于对配电报文设定检索关键词集，并基于设定的检索关键词集对配电报文进行区别标记；对区别标记处理后的配电报文中基于关键词集内的关键词对配电报文进行数据片段裁剪；

其中，报文数据裁剪模块包括关键词集设定单元、区别标记单元、数据信息捕捉单元、片段裁剪单元；

关键词集设定单元，用于对配电报文进行分析，并基于分析结果设定符合配电报文内容特征的检索关键词集；

区别标记单元，用于接收关键词集设定单元中的数据，并基于数据对配电报文进行不同关键词的区别标记；

数据信息捕捉单元，用于接收区别标记单元中的数据，对进行区别标识后的配电报文进行关键词部分和非关键词部分的数据信息进行捕捉；

片段裁剪单元，用于接收数据信息捕捉单元中的数据，基于数据对配电报文进行数据片段裁剪，并将配电报文对应转换成片段裁剪后的表现形式；

报文片段归类模块，用于接收报文数据裁剪模块中的数据，对数据进行信息编辑和形式转换处理得到每个数据片段对应的片段数据坐标；对片段数据坐标各自代表的数据片段之间的片段相似度进行计算，得到各数据片段之间的片段相似度计算结果；基于片段相似度计算结果对若干个数据片段进行片段归类得到若干类数据片段集；

其中，报文片段归类模块包括数据片段信息编辑单元、数据片段形式转换单元、计算单元、阈值设立单元、片段归类单元；

数据片段信息编辑单元，用于设置关键词赋值集,基于关键词赋值集对数据片段中的关键词对应赋值，对数据片段中非关键词的数据部分进行位置信息的提取和转换

数据片段形式转换单元，用于接收数据片段信息编辑单元中的数据，并将每一个数据片段进行坐标形式的转换生成若干个片段数据坐标；

计算单元，用于接收数据片段形式转换单元中的数据，并对每两个片段数据坐标之间进行片段相似度的计算；

阈值设立单元，用于接收计算单元中的相似度数据，基于相似度数据设置若干个距离阈值，并基于设置的若干个距离阈值对应生成若干个距离阈值区间；

片段归类单元，用于接收阈值设立单元中的数据，将若干个数据片段基于若干个距离阈值区间进行片段归类生成若干类数据片段集；

逐级加密模块，用于接收报文片段归类模块中的数据，将片段归类后得到的若干类数据片段集进行逐一加密得到若干个子密钥和若干份密文；

其中，逐级加密模块包括加密单元、密文接收处理单元、子密钥生成单元，字符串拼接单元；

加密单元，用于设置初始密钥，并基于初始密钥对若干类数据片段集中的一类数据片段进行加密得到第一密文，将第一密文发送给密文接收处理单元进行截取区的设置，发送给子密钥生成单元进行对应子密钥的生成；逐次将子密钥对下一类数据片段集进行加密生成下一密文；并在每次密文产生的同时发送至密文接收处理单元中进行截取区的设置和对应子密钥的生成，直至对所有类的数据片段集加密完毕；

密文接收处理单元，用于接收加密单元中产生的密文数据，并逐次对接收到的密文数据进行截取区的设置；

子密钥生成单元，用于接收密文接收处理单元和加密单元中的数据，将接收到的截取区对应作为对下一类数据片段集加密的子密钥；并逐次将对应生成的子密钥发送给加密单元对下一类数据片段进行加密；

字符串拼接单元，用于接收子密钥生成单元中的数据，将接收到的各子密钥进行字符串拼接生成总密钥。

报文接收模块，用于接收逐级加密模块中的数据，并基于数据对若干个子密钥进行字符串拼接生成总密钥；利用总密钥对配电报文进行数据还原；

数据存储模块，用于存储报文数据裁剪模块、报文片段归类模块、逐级加密模块、报文接收模块产生的数据辅助加密传输系统在对配电报文进行数据还原时的信息调取；

配电报文解密模块，用于接收数据存储模块中的数据，基于数据对配电报文进行每一类数据片段集的还原，和每一个类数据片段集内每一个数据片段信息的位置还原；

其中，配电报文解密模块包括类数据片段集的解密单元、片段数据坐标信息还原单元、数据还原重组单元；

类数据片段集的解密单元，用于接收字符串拼接单元中的数据，对数据子密钥的分解；将分解得到的各子密钥对各自对应的类数据片段集的密文进行解密还原；

片段数据坐标信息还原单元，用于接收类数据片段集的解密单元中的数据，调取关键词赋值集数据以及坐标赋值规律信息对类数据片段集中的每一个片段数据坐标进行位置信息还原得到若干个数据片段

数据还原重组单元，用于接收片段数据坐标信息还原单元中的数据，基于数据对各个数据片段进行位置还原重组；

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于电力配电的报文加密传输方法，其特征在于，所述加密传输方法包括：

步骤S100：传输系统基于配电报文设定检索关键词集，基于设定的所述检索关键词集在所述配电报文中分别将对应关键词集内的关键词进行区别标记生成第二配电报文；对所述第二配电报文进行数据片段裁剪生成若干个数据片段；

步骤S200：将所述若干个数据片段进行信息编辑并进行形式转换生成若干个片段数据坐标，基于所述若干个片段数据坐标对所述片段数据坐标各自代表的数据片段之间的片段相似度进行计算，得到各数据片段之间的片段相似度计算结果；基于所述片段相似度计算结果对所述若干个数据片段进行片段归类得到若干类数据片段集；

步骤S300：对片段归类后得到的若干类数据片段集进行逐一加密得到若干个子密钥和若干份密文；基于所述若干个子密钥进行字符串拼接生成总密钥；

步骤S400：接收终端用所述总密钥对配电报文进行解密，对每一类数据片段集内的数据片段基于其数据坐标中的X值、Y值、Z值进行位置还原得到配电报文内容。

2.根据权利要求1所述的一种基于电力配电的报文加密传输方法，其特征在于，所述步骤S100包括：

步骤S101：所述检索关键词集内一关键词需包含所述配电报文的开头数据，并将标记后的包含配电报文开头数据的关键词作为启始标识；设所述启始标识为关键词A，在所述第二配电报文中对以所述关键词A为片段截取的启始点至下一关键词B之间的数据进行片段截取生成数据片段A+m；其中m表示数据片段A+m内除了关键词以外的数据部分；所述数据片段A+m内不包含所述下一个关键词B；

步骤S102：在所述第二配电报文中对以所述下一关键词B为片段截取的启始点至下一关键词C之间的数据进行片段截取生成数据片段B+n；其中n表示数据片段B+n内除了关键词以外的数据部分；所述数据片段B+n内不包含所述下一关键词C；在所述第二配电报文中对以所述下一关键词C为片段截取的启始点至下一关键词D之间的片段进行片段截取生成数据片段C+u；其中u表示数据片段C+u内除了关键词以外的数据部分；所述数据片段C+u内不包含所述下一关键词D，以此类推；

步骤S103：在片段裁剪时若以某一关键词为片段截取的启始点但找寻不到下一关键词，则意味着片段裁剪结束，将所述某一关键词及其之后的关键词以外的数据部分作为最后一个数据片段E+h；

步骤S104：将所述第二配电报文分割为若干个数据片段，所述第二配电报文在片段裁剪后的形式如：

其中，A_i+m_i表示第i个以关键词A为片段截取启始点的数据片段；d₁表示以关键词A为片段截取启始点的数据片段的个数；B_j+n_j表示第j个以关键词B为片段截取启始点的数据片段；d₂表示以关键词B为片段截取启始点的数据片段的个数；C_v+u_v表示第v个以关键词C为片段截取启始点的数据片段；d₃表示以关键词C为片段截取启始点的数据片段的个数；E_f+h_f表示第f个以关键词E为片段截取启始点的数据片段；d_e表示以关键词E为片段截取启始点的数据片段的个数；且在若干个以关键词E为片段截取启始点的数据片段中包含有步骤S103所述的最后一个数据片段E+h。

3.根据权利要求1所述的一种基于电力配电的报文加密传输方法，其特征在于，所述步骤S200包括：

步骤S201：将每一个数据片段进行坐标形式的转换生成若干个片段数据坐标；即每一个数据片段对应一个片段数据坐标；所述片段数据坐标的形式为(X，Y，Z)；对关键词集内的各关键词进行对应赋值生成关键词赋值集；对每一个数据片段中的关键词基于所述关键词赋值集进行对应赋数值；将所述数值作为该数据片段对应的片段数据坐标中的X值；

步骤S202：对每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的首尾位置进行捕捉记录得到a₁b₁和a₂b₂；其中a₁表示每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的首个数据的行坐标；b₁表示每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的首个数据的列坐标；a₂表示每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的最后一个数据的行坐标；b₂表示每一个数据片段中除关键词以外的数据部分的最后一个数据的列坐标；将捕捉到的各个a₁b₁和a₂b₂分别作为该数据片段对应的片段数据坐标中的Y值和Z值；

步骤S203：将经过步骤S201至步骤S202得到的每两个片段数据坐标之间进行片段相似度L的计算，所述公式为：

其中x₁表示两个片段数据坐标中第一个片段数据的X值；x₂表示两个片段数据坐标中第二个片段数据的X值；y₁表示两个片段数据坐标中第一个片段数据的Y值；y₂表示两个片段数据坐标中第二个片段数据的Y值；z₁表示两个片段数据坐标中第一个片段数据的Z值；z₂表示两个片段数据坐标中第一个片段数据的Z值；L表示片段相似度；

步骤S204：基于步骤S203计算得到的若干个片段相似度，设置若干个距离阈值，基于所述若干个距离阈值生成若干个距离阈值区间；将所述若干个数据片段基于所述距离阈值区间进行片段归类生成若干类数据片段集。

4.根据权利要求1所述的一种基于电力配电的报文加密传输方法，其特征在于，所述步骤S300包括：

步骤S301：所述若干类数据片段集pL_i中包括第一类数据片段集pL₁、第二类数据片段集pL₂、第三类数据片段集pL₃...；在若干类数据片段集pL_i中选取一类数据片段集作为初始数据片段集pL₁，设置初始密钥，设置截取区集p(p₁，p₂、p₃，...，p_s)，且所述截取区集p内的各个截取区依次相邻；截取区包括但不限于一段密文，一块区域密文；

步骤S302：用所述初始密钥对所述初始数据片段集pL₁进行数据加密得到第一密文；在所述第一密文上的p₁截取区处进行密文截取，将截取到的密文作为第一子密钥；用所述第一子密钥对下一类数据片段集pL₂进行数据加密得到第二密文；在所述第二密文上的p₂截取区处进行密文截取，将截取到的密文作为第二子密钥，用所述第二子密钥对下一类数据片段集pL₃进行数据加密得到第三密文；在所述第三密文上的p₃截取区处进行密文截取，将截取到的密文作为第三子密钥，以此类推，直至对数据片段集内的每一类数据片段集加密完成；得到若干子密钥；

步骤S303：将若干个子密钥按照子密钥的次序进行字符串拼接生成总密钥。

5.根据权利要求1所述的一种基于电力配电的报文加密传输方法，其特征在于，所述步骤S400包括：

步骤S401：接收终端在基于所述总密钥进行逆向解密时，按照将每一个次序为K的子密钥对应于解次序为K+1密文的方式进行逐类数据片段集的还原；

步骤S402：对还原得到的每一类数据片段集中的每一个片段数据坐标的X值、Y值、Z值进行获取，同时调取设定的关键词赋值集；对每个片段数据坐标所对应的数据片段进行关键词的还原和数据片段所处位置的还原。

6.一种基于电力配电的报文加密传输系统，其特征在于，所述加密传输系统包括报文数据裁剪模块、报文片段归类模块、逐级加密模块、报文接收模块、数据存储模块、配电报文解密模块；

所述报文数据裁剪模块，用于对配电报文设定检索关键词集，并基于设定的所述检索关键词集对所述配电报文进行区别标记；对区别标记处理后的配电报文中基于关键词集内的关键词对配电报文进行数据片段裁剪；

所述报文片段归类模块，用于接收所述报文数据裁剪模块中的数据，对所述数据进行信息编辑和形式转换处理得到每个数据片段对应的片段数据坐标；对所述片段数据坐标各自代表的数据片段之间的片段相似度进行计算，得到各数据片段之间的片段相似度计算结果；基于所述片段相似度计算结果对若干个数据片段进行片段归类得到若干类数据片段集；

所述逐级加密模块，用于接收所述报文片段归类模块中的数据，将片段归类后得到的若干类数据片段集进行逐一加密得到若干个子密钥和若干份密文；

所述报文接收模块，用于接收所述逐级加密模块中的数据，并基于所述数据对所述若干个子密钥进行字符串拼接生成总密钥；利用总密钥对配电报文进行数据还原；

所述数据存储模块，用于存储所述报文数据裁剪模块、所述报文片段归类模块、所述逐级加密模块、所述报文接收模块产生的数据辅助所述加密传输系统在对配电报文进行数据还原时的信息调取；

所述配电报文解密模块，用于接收所述数据存储模块中的数据，基于所述数据对配电报文进行每一类数据片段集的还原，和每一个类数据片段集内每一个数据片段信息的位置还原。

7.根据权利要求6所述的一种基于电力配电的报文加密传输系统，其特征在于，所述报文数据裁剪模块包括关键词集设定单元、区别标记单元、数据信息捕捉单元、片段裁剪单元；

所述关键词集设定单元，用于对配电报文进行分析，并基于分析结果设定符合所述配电报文内容特征的检索关键词集；

所述区别标记单元，用于接收所述关键词集设定单元中的数据，并基于所述数据对配电报文进行不同关键词的区别标记；

所述数据信息捕捉单元，用于接收所述区别标记单元中的数据，对进行区别标识后的配电报文进行关键词部分和非关键词部分的数据信息进行捕捉；

所述片段裁剪单元，用于接收所述数据信息捕捉单元中的数据，基于所述数据对配电报文进行数据片段裁剪，并将所述配电报文对应转换成片段裁剪后的表现形式。

8.根据权利要求6所述的一种基于电力配电的报文加密传输系统，其特征在于，所述报文片段归类模块包括数据片段信息编辑单元、数据片段形式转换单元、计算单元、阈值设立单元、片段归类单元；

所述数据片段信息编辑单元，用于设置关键词赋值集,基于所述关键词赋值集对数据片段中的关键词对应赋值，对数据片段中非关键词的数据部分进行位置信息的提取和转换

所述数据片段形式转换单元，用于接收所述数据片段信息编辑单元中的数据，并将每一个数据片段进行坐标形式的转换生成若干个片段数据坐标；

所述计算单元，用于接收所述数据片段形式转换单元中的数据，并对每两个片段数据坐标之间进行片段相似度的计算；

所述阈值设立单元，用于接收所述计算单元中的相似度数据，基于所述相似度数据设置若干个距离阈值，并基于设置的若干个距离阈值对应生成若干个距离阈值区间；

所述片段归类单元，用于接收所述阈值设立单元中的数据，将所述若干个数据片段基于所述若干个距离阈值区间进行片段归类生成若干类数据片段集。

9.根据权利要求6所述的一种基于电力配电的报文加密传输系统，其特征在于，所述逐级加密模块包括加密单元、密文接收处理单元、子密钥生成单元，字符串拼接单元；

所述加密单元，用于设置初始密钥，并基于所述初始密钥对若干类数据片段集中的一类数据片段进行加密得到第一密文，将所述第一密文发送给所述密文接收处理单元进行截取区的设置，发送给所述子密钥生成单元进行对应子密钥的生成；逐次将子密钥对下一类数据片段集进行加密生成下一密文；并在每次密文产生的同时发送至所述密文接收处理单元中进行截取区的设置和对应子密钥的生成，直至对所有类的数据片段集加密完毕；

所述密文接收处理单元，用于接收所述加密单元中产生的密文数据，并逐次对接收到的密文数据进行截取区的设置；

所述子密钥生成单元，用于接收所述密文接收处理单元和所述加密单元中的数据，将接收到的截取区对应作为对下一类数据片段集加密的子密钥；并逐次将对应生成的子密钥发送给加密单元对下一类数据片段进行加密；

所述字符串拼接单元，用于接收所述子密钥生成单元中的数据，将接收到的各子密钥进行字符串拼接生成总密钥。

10.根据权利要求6所述的一种基于电力配电的报文加密传输系统，其特征在于，所述配电报文解密模块包括类数据片段集的解密单元、片段数据坐标信息还原单元、数据还原重组单元；

所述类数据片段集的解密单元，用于接收字符串拼接单元中的数据，对所述数据子密钥的分解；将分解得到的各子密钥对各自对应的类数据片段集的密文进行解密还原；

所述片段数据坐标信息还原单元，用于接收所述类数据片段集的解密单元中的数据，调取关键词赋值集数据以及坐标赋值规律信息对所述类数据片段集中的每一个片段数据坐标进行位置信息还原得到若干个数据片段；

所述数据还原重组单元，用于接收所述片段数据坐标信息还原单元中的数据，基于所述数据对各个数据片段进行位置还原重组。

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