CN116094753A - 一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法及系统，包括：发送端将所传输的原始消息按照消息格式划分为第一消息和第二消息；所述第一消息经网闸隔离后传输给接收端；所述第二消息经压缩加密后传输给所述接收端；所述接收端对接收到的第一消息和第二消息拼接处理后得到发送端所传输的原始消息。通过对消息进行拆分实现了电力场景下实时大数据消息的跨网络大区传输。在满足跨网通信的基础上，还支持音频、图片、视频等多媒体消息的实时传输，解决了以往调度数据无法共享痛点。

Description

一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法及系统
技术领域
本发明属于异构网络相关技术领域，尤其涉及一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
目前电力通信网络规模不断壮大、网络结构也越来越复杂发展，已经建成了基于光缆网，传输网如SDH、MSTP、OTN，业务网如数据网、I MS等的电力骨干网。在光缆、传输、业务三个层之间以及各层内部存在网络承载关系。但电网调度指挥以传统语音通信为主，语音交换网、视频协作系统、调度自动化系统独立运行，缺乏异构系统、异构网络融合应用，导致重要数据无法贯通，音视频及调度录音业务共享不充分，电网调度融合通信应用较少，电网调度指挥业务向自动化、数字化、智能化演进水平亟须提高。
目前在电网调度融合通信中存在的问题具体分析如下：
一是电力场景下网络大区之间相互隔离，无法实现数据的实时贯通。目前语音交换网、视频协作系统、调度自动化系统部署在不同的网络大区，各大区分属不同网段，网络相互隔离，数据难以贯通，业务无法共享，电网调度业务自动化、数字化、智能化水平不足。
二是现有网络大区安全传输方法无法实现实时大数据消息的传输。
三是调度消息具有保密性，但现有数据传输未进行加密，不同区域间数据互通后，存在消息泄露风险。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法及系统，通过数据压缩加密与智能网闸的异构网络融合互通系统，实现电力场景下各异构网络之间的可信数据互通。
为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法，包括：
发送端将所传输的原始调度消息按照消息格式划分为第一消息和第二消息；
所述第一消息经网闸隔离后传输给接收端；
所述第二消息经压缩加密后传输给所述接收端；
所述接收端对接收到的第一消息和第二消息拼接处理后得到发送端所传输的原始调度消息。
本发明的第二个方面提供一种面向电力异构融合场景的调度消息交互系统，包括：
发送端：用于将所传输的原始调度消息按照消息格式划分为第一消息和第二消息，并将所述第一消息发送至网闸，将所述第二消息发送至接收端网计算机；
网闸：用于接收发送端计算机发送的第一消息，并将所述第一消息发送至接收端计算机；
接收端：用于接收发送端计算机发送的第二消息和网闸发送的第一消息，并将所述第一消息和第二消息拼接后得到发送端计算机发送的原始调度消息。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
在本发明中，通过对消息进行拆分实现了电力场景下实时大数据消息的跨网络大区传输。在满足跨网通信的基础上，还支持音频、图片、视频等多媒体消息的实时传输，解决了以往调度数据无法共享痛点。在减少对现有业务、系统产生重大影响或改动的前提下，对调度多媒体业务的智能化应用、推广具有里程碑意义。
本发明附加方面的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
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例一中调度消息交互整体框架图；
图2是本发明实施例一中媒体消息压缩流程示意图；
图3是本发明实施例一中AES加密解密流程示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
如图1所示，本实施例公开了一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法，包括：
发送端将所传输的原始调度消息按照消息格式划分为第一消息和第二消息；
第一消息经网闸隔离后传输给接收端；
第二消息经压缩加密后传输给所述接收端；
接收端对接收到的第一消息和第二消息拼接处理后得到发送端所传输的原始调度消息。
在本实施例中，第一消息为控制消息，第二消息为媒体消息，通过在两个不同网络大区搭建两条道路，实现在满足跨网通信的基础上，实现媒体消息的实时传输。
在本实施例中，传输控制消息的通道由两台计算机与一台服务器组成，用于后续协议剥离与网络隔离；传输媒体消息的通道由两台计算机和一条专线组成，用于传输加密后的媒体消息，两台计算机可与控制消息通道计算机复用。
在本实施例中，在发送端：发送端根据要传输的原始消息的格式划分为控制消息与媒体消息，如tcp、udp等为控制消息，mkv、mp3、jpg等为媒体消息；在划分出的控制消息和媒体消息头部打上标记，用于后续在接收端的消息重新拼接。
具体的，标记可以为消息头部的一个字节。
在本实施例中，将控制消息经网闸隔离后传输给接收端，具体为：
S1：控制消息通过网络传输至网闸，并携带数据库账号密码等鉴权消息；
S2：网闸剥离控制消息中的TCP/I P协议；
S3：网闸剥离控制消息中的应用协议；
S4：网闸将处理后的控制消息传输至数据库；
S5：数据库对网闸处理后的控制消息鉴权后存储在专用表中，并将鉴权后的控制消息传输给网闸；
S6：网闸将鉴权后的控制消息添加协议后传输给接收端。
上述方法中，控制消息在传输过程中剥离TCP/I P协议、应用协议等，在控制消息传输的同时，确保网络大区之间的隔离，有效预防了网络攻击。
在本实施例中，将媒体消息经压缩加密后传输给所述接收端，如图2所示，电力场景下要传输的媒体文件分为语音、图片和视频三类，语音以OPUS编码进行压缩；图片和视频两类媒体文件按照会议、检修等场景标记，以不同场景的媒体消息分别训练CNN网络，获得每个场景下的最优网络参数，实现每种场景图片和视频文件的最优压缩。
本实施中对各种媒体消息、各个场景单独分析，形成每个场景的最优神经网络，并完成媒体消息的压缩，融合互通系统适配性强。
如图3所示，对于媒体消息的加密采用AES加密方式，AES加密方式为分组密码，把明文分成一组一组的，每组长度相等，每次加密一组数据，直到加密完整个明文。在AES标准规范中，分组长度只能是128位，也就是说，每个分组为16个字节，每个字节8位。密钥的长度可以使用128位、192位或256位。
其中，AES加密算法涉及4种操作：字节替代(SubBytes)、行移位(Sh i ftRows)、列混淆(Mi xCo l umns)和轮密钥加(AddRoundKey)。
关于字节代替：字节代替的主要功能是完成一个字节到另外一个字节的映射。AES定义了一个S盒和一个逆S盒，用于提供密码算法的混淆性。
S和S-1分别为16x16的矩阵，完成一个8比特输入到8比特输出的映射，输入的高4-b it对应的值作为行标，低4-b i t对应的值作为列标。
关于行移位：行移位是一个4x4的矩阵内部字节之间的置换，用于提供算法的扩散性。
正向行移位用于加密，其原理为：第一行保持不变，第二行循环左移8比特，第三行循环左移16比特，第四行循环左移24比特。
逆向行移位用于解密，其原理为：第一行保持不变，第二行循环右移8比特，第三行循环右移16比特，第四行循环右移24比特。
关于列混淆：列混淆中的正向列混淆用于加密，将原矩阵左乘一个矩阵，矩阵如下：
[0x02,0x03,0x01,0x01；0x01,0x02,0x03,0x01；0x01,0x01,0x02,0x03；0x03,0x01,0x01,0x02]。
列混淆中的反向列混淆用于解密，将加密矩阵左乘一个矩阵，矩阵如下：
[0x0E,0x0B,0x0D,0x09；0x09,0x0E,0x0B,0x0D；0x0D,0x09,0x0E,0x0B；0x0B,0x0D,0x09,0x0E]。
关于轮密钥加：加密过程中，每轮的输入与轮密钥异或一次，即当前分组和扩展密钥的一部分进行按位异或。
AES解密过程中，将密文与该轮的轮密钥再异或一次。
关于密钥扩展：密钥复杂性是确保算法安全性的重要部分。当分组长度和密钥长度都是128位时，AES的加密算法共迭代10轮，需要10个子密钥。AES的密钥扩展的目的是将输入的128位密钥扩展成11个128位的子密钥。AES的密钥扩展算法是以字为一个基本单位，需要说明的是，一个字为4个字节，刚好是密钥矩阵的一列。因此4个字即128位密钥需要扩展成11个子密钥，共44个字。
在本实施例中，接收端对接收到的媒体消息进行解压解密后，根据时间戳将控制消息和解压解密后的媒体消息进行拼接，得到原始的完整消息。
具体的，接收端根据控制消息和媒体消息的头部标记字段进行消息拼合，得到原始消息。
接收端采用AES解密算法对媒体消息进行解密。
通过上述方法将媒体消息经过压缩，加密传输，有效避免了媒体消息泄露的风险。
实施例二
本实施例提供一种面向电力异构融合场景的调度消息交互系统，包括：
发送端：用于将所传输的原始调度消息按照消息格式划分为第一消息和第二消息，并将所述第一消息发送至网闸，将所述第二消息发送至接收端网计算机；
网闸：用于接收发送端发送的第一消息，并将所述第一消息发送至接收端；
接收端：用于接收发送端发送的第二消息和网闸发送的第一消息，并将所述第一消息和第二消息拼接后得到发送端发送的原始调度消息。
其中，第一消息为控制消息，第二消息为媒体消息。
在本实施例中，传输控制消息的通道由两台计算机与一台服务器组成，用于后续协议剥离与网络隔离；传输媒体消息的通道由两台计算机和一条专线组成，用于传输加密后的媒体消息，两台计算机可与控制消息通道计算机复用。
还包括数据库服务器，数据库服务器用于接收网闸发送的第一消息，并将第一消息鉴权处理后发送至网闸。
以上实施例二中涉及的各步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。
本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法，其特征在于，包括：
发送端将所传输的原始调度消息按照消息格式划分为第一消息和第二消息；
所述第一消息经网闸隔离后传输给接收端；
所述第二消息经压缩加密后传输给所述接收端；
所述接收端对接收到的第一消息和第二消息拼接处理后得到发送端所传输的原始调度消息。
2.如权利要求1所述的一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法，其特征在于，所述第一消息为控制消息，所述第二消息为媒体消息，所述发送端对所述控制消息、所述媒体消息分别进行头部标记。
3.如权利要求1所述的一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法，其特征在于，所述第一消息经网闸隔离后传输给接收端，具体为：
所述第一消息经网闸剥离协议后传输至数据库；
所述数据库将经网闸处理后的第一消息鉴权后发送至网闸；
所述网闸将鉴权后的第一消息添加协议后发送至接收端。
4.如权利要求1所述的一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法，其特征在于，所述第二消息采用的加密方法为AES加密算法。
5.如权利要求2所述的一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法，其特征在于，还包括：根据所述媒体消息的类型、场景采用不同的压缩方式，其中，所述媒体消息包括语音、图片和视频，所述语音通过OPUS编码进行压缩，所述图片和视频分别根据不同场景训练神经网络模型，通过训练好的神经网络模型对不同场景下的图片、视频进行压缩。
6.如权利要求1所述的一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法，其特征在于，所述接收端根据时间戳将所述第一消息和第二消息进行拼接后得到发送端传输的原始消息。
7.如权利要求1所述的一种面向电力异构融合场景的调度消息交互方法，其特征在于，所述接收端采用AES解密算法对所接收的第二消息进行解密。
8.一种面向电力异构融合场景的调度消息交互系统，其特征在于，包括：
发送端：用于将所传输的原始调度消息按照消息格式划分为第一消息和第二消息，并将所述第一消息发送至网闸，将所述第二消息发送至接收端网；
网闸：用于接收发送端发送的第一消息，并将所述第一消息发送至接收端；
接收端：用于接收发送端发送的第二消息和网闸发送的第一消息，并将所述第一消息和第二消息拼接后得到发送端发送的原始调度消息。
9.如权利要求8所述的一种面向电力异构融合场景的调度消息交互系统，其特征在于，还包括数据库服务器，所述数据库服务器用于接收网闸发送的第一消息，并将所述第一消息鉴权处理后发送至所述网闸。
10.如权利要求8所述的一种面向电力异构融合场景的调度消息交互系统，其特征在于，所述第一消息为控制消息，所述第二消息为媒体消息。
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