CN116260655B - 一种深海机器人数据传输方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深海机器人数据传输方法和系统，涉及深海海洋数据安全传输技术领域，包括：接收请求方获取海洋数据的请求；解析海洋数据的请求，获取到请求方指纹信息，海洋数据的种类和用途，请求方的海洋数据操作环境和保存环境是否安全；若请求方指纹信息，海洋数据的用途均合规合法，且请求的海洋数据操作环境和保存环境均安全，则从数据库中读取对应种类的海洋数据，请求方指纹信息生成的随机码作为私钥，将海洋数据，发送时间戳和海洋数据使用有效期作为明文海洋数据包，采用不对称加密算法加密成密文海洋数据包，和私钥一起从智能海洋网络中SDN控制器的API接口，沿着深海机器人服务器指定的SDN交换机向请求方发送密文海洋数据包；接收请求方接收海洋数据成功的消息。
Description
技术领域
本发明涉及深海海洋数据安全传输技术领域，尤其涉及一种深海机器人数据传输方法和系统。
背景技术
深海的开发对海洋战略的实施、海洋经济的可持续发展具有十分重要的意义。海洋环境复杂且十分多变，人类对海洋的开发需要更加清楚的了解海洋环境，深海机器人是人类了解海洋的重要工具之一，对海洋的深度、温度、盐度、流速、地形等参量的测量产生了大量的宝贵数据，深海机器人系统将其传至陆地进行储存和分析，使研究人员可以在实验室内“看海洋”。深海机器人及其系统的工作环境位于深海海洋领域，因此，对构成深海机器人的各类器材性能指标要求较为严苛，致使其成本造价较为昂贵，且其投放和回收均需要人力物力的支持，这就使得一次深海作业后采集到的深海海洋数据需要在多个企业和研发机构等单位之间流转传输，以最大化利用深海海洋数据资产。这些数据关系到深海海洋战略的实施以及海洋经济的可持续发展，如何在流转传输过程中确保数据安全，不外泄，成为一个重要的技术问题。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明提供了一种深海机器人数据传输方法和系统。可使得深海机器人采集的海洋数据在安全可靠的网络环境，在安全可靠的请求方群体，安全可靠的传输路径和方式，安全可靠的传输内容，使得数据传输安全，不外泄；极端情况发生时，可快速取证。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
一种深海机器人数据传输方法，适用于深海机器人，包括：接收请求方获取海洋数据的请求；解析海洋数据的请求，获取到请求方指纹信息，海洋数据的种类和用途，请求方的海洋数据操作环境和保存环境是否安全；若请求方指纹信息，海洋数据的用途均合规合法，且请求的海洋数据操作环境和保存环境均安全，则从数据库中读取对应种类的海洋数据，请求方指纹信息生成的随机码作为私钥，将海洋数据，发送时间戳和海洋数据使用有效期作为明文海洋数据包，采用不对称加密算法加密成密文海洋数据包，和私钥一起从智能海洋网络中SDN控制器的API接口，沿着深海机器人服务器指定的SDN交换机向请求方发送密文海洋数据包；接收请求方接收海洋数据成功的消息；将请求方获取海洋数据的请求、密文数据包和请求方接收海洋数据成功的消息作为海洋数据传输交易内容，构建海洋数据传输交易，并在海洋数据区块链网络中广播验证，打包成海洋数据传输区块，在海洋数据区块链网络中共识上链，并将海洋数据传输区块存储在共识节点本地的数据库中；若请求方指纹信息，海洋数据的用途情况，且请求的海洋数据操作环境和保存环境是否安全情况中任一存在风险提示，则向请求方发送请求拒绝的消息；将请求方获取海洋数据的请求和请求拒绝的消息作为海洋数据传输交易内容，构建海洋数据传输交易，并在海洋数据区块链网络中广播验证，打包成海洋数据传输区块，在海洋数据区块链网络中共识上链，并将海洋数据传输区块存储在共识节点本地的数据库中；
其中，请求方获取海洋数据的请求内容包括请求方指纹信息，海洋数据的种类和用途，请求方的海洋数据操作环境和保存环境是否安全；海洋数据区块链网络包括具有保密约定的共识节点和普通节点。
可选的，请求方指纹信息组合形成的字符串输入至随机码生成器，生成随机码。
可选的，深海机器人数据库中的海洋数据以区块的形式存储，每个海洋数据区块包括多条海洋数据交易，所述海洋数据交易经不对称加密算法加密后在海洋数据区块链网络中广播验证，打包成海洋数据区块，在区块链网络中共识上链，并将海洋数据区块存储在深海机器人所在共识节点本地的数据库中，以及分布式存储于共识节点的数据库中。
可选的，所述海洋数据的种类按照海洋数据的参量类型划分。
可选的，所述海洋数据交易内容包括海洋数据标签，海洋数据内容，海洋数据采集设备编号、名称、型号和坐标。
可原样保存深海机器人采集到的数据，海洋数据采集设备坐标是指海洋数据采集设备在深海机器人上的坐标位置。
可选的，具有保密约定的共识节点和普通节点均位于智能海洋网络中。
可选的，所述指定的SDN交换机是深海机器人服务器通过编辑SDN控制器指定的。
可选的，密文海洋数据包和私钥的字符串采用乱序编码的方式一起从智能海洋网络中SDN控制器的API接口，沿着深海机器人服务器指定的SDN交换机向请求方发送密文海洋数据包。通过乱序编码的方式传输密文海洋数据包和私钥，可进一步提高海洋数据传输的安全性。
一种深海机器人数据传输方法，适用于非深海机器人的请求方所在节点，包括：将请求方指纹信息，海洋数据的种类和用途，请求方的海洋数据操作环境和保存环境是否安全的信息作为获取海洋数据的请求；向深海机器人发送获取海洋数据的请求；若请求方指纹信息，海洋数据的用途均合规合法，且请求的海洋数据操作环境和保存环境均安全，则从智能海洋网络中深海机器人服务器指定的SDN交换机接收深海机器人发送的密文海洋数据包和私钥，并向深海机器人发送请求方接收海洋数据成功的消息；若请求方指纹信息，海洋数据的用途情况，且请求的海洋数据操作环境和保存环境是否安全情况中任一存在风险提示，则接收请求拒绝的消息；接收海洋数据传输交易和海洋数据传输区块并在海洋数据区块链网络中广播验证，在区块链网络中共识上链。
以上是请求方所在节点为海洋数据区块链网络的普通节点情况，若请求方所在节点为海洋数据区块链网络的共识节点，则进一步还包括： 将验证通过的海洋数据传输交易打包成海洋数据传输区块，在海洋数据区块链网络中共识上链，并将海洋数据传输区块存储在共识节点本地的数据库中。非深海机器人的普通节点和共识节点获取海洋数据的过程被记录下来，可在意外放生时，作为证据取证使用。
一种深海机器人数据传输系统，用于执行以上任一项所述的一种深海机器人数据传输方法。
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：可使得深海机器人采集的海洋数据在安全可靠的网络环境，在安全可靠的请求方群体，安全可靠的传输路径和方式，安全可靠的传输内容，使得数据传输安全，不外泄；极端情况发生时，可快速取证。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种深海机器人数据传输方法的流程图。
图2为本发明另一实施例提供的一种深海机器人数据传输方法的流程图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
一种深海机器人数据传输方法，适用于深海机器人，如图1所示，包括：
接收请求方获取海洋数据的请求；
解析海洋数据的请求，获取到请求方指纹信息，海洋数据的种类和用途，请求方的海洋数据操作环境和保存环境是否安全；
若请求方指纹信息，海洋数据的用途均合规合法，且请求的海洋数据操作环境和保存环境均安全，则从数据库中读取对应种类的海洋数据，请求方指纹信息生成的随机码作为私钥，将海洋数据，发送时间戳和海洋数据使用有效期作为明文海洋数据包，采用不对称加密算法加密成密文海洋数据包，和私钥一起从智能海洋网络中SDN控制器的API接口，沿着深海机器人服务器指定的SDN交换机向请求方发送密文海洋数据包；接收请求方接收海洋数据成功的消息；将请求方获取海洋数据的请求、密文数据包和请求方接收海洋数据成功的消息作为海洋数据传输交易内容，构建海洋数据传输交易，并在海洋数据区块链网络中广播验证，打包成海洋数据传输区块，在海洋数据区块链网络中共识上链，并将海洋数据传输区块存储在共识节点本地的数据库中；
若请求方指纹信息，海洋数据的用途情况，且请求的海洋数据操作环境和保存环境是否安全情况中任一存在风险提示，则向请求方发送请求拒绝的消息；将请求方获取海洋数据的请求和请求拒绝的消息作为海洋数据传输交易内容，构建海洋数据传输交易，并在海洋数据区块链网络中广播验证，打包成海洋数据传输区块，在海洋数据区块链网络中共识上链，并将海洋数据传输区块存储在共识节点本地的数据库中；
其中，请求方获取海洋数据的请求内容包括请求方指纹信息，海洋数据的种类和用途，请求方的海洋数据操作环境和保存环境是否安全；海洋数据区块链网络包括具有保密约定的共识节点和普通节点。
通过本发明的数据传输方式，可使得深海机器人采集的海洋数据在安全可靠的网络环境，在安全可靠的请求方群体，安全可靠的传输路径和方式，安全可靠的传输内容，使得数据传输安全，不外泄；极端情况发生时，可快速取证。可增加请求方指纹信息验证环节，应请求方获取海洋数据的请求，向请求方发送指纹信息验证请求，该请求中包括验证请求方是否属于智能海洋网络，若否则，则拒绝获取海洋数据的请求；若是，则进一步执行本方案的数据传输方法。
请求方指纹信息组合形成的字符串输入至随机码生成器，生成随机码。增加随机性，大大降低盗用的几率。
深海机器人数据库中的海洋数据以区块的形式存储，每个海洋数据区块包括多条海洋数据交易，所述海洋数据交易经不对称加密算法加密后在海洋数据区块链网络中广播验证，打包成海洋数据区块，在区块链网络中共识上链，并将海洋数据区块存储在深海机器人所在共识节点本地的数据库中，以及分布式存储于共识节点的数据库中。
深海机器人深海作业采集到海洋数据的过程尤为不易，在海洋数据存储过程，需要具备以下几点：1、要使得海洋数据不丢失，2、还要使得海洋数据不被篡改，3、海洋数据的存储安全可靠不被窃取，通过这种方式，实现了上述三种目的。
海洋数据的种类按照海洋数据的参量类型划分。可通过参量类型快速查找到请求获取的海洋数据。
海洋数据交易内容包括海洋数据标签，海洋数据内容，海洋数据采集设备编号、名称、型号和坐标。可原样保存深海机器人采集到的数据，海洋数据采集设备坐标是指海洋数据采集设备在深海机器人上的坐标位置。
具有保密约定的共识节点和普通节点均位于智能海洋网络中。可利用智能海洋网络中SDN控制器沿着指定的安全通道进行数据传输，确保数据传输通道的安全性。
指定的SDN交换机是深海机器人服务器通过编辑SDN控制器指定的。可灵活控制海洋数据传输通道，确保海洋数据传输安全性。
密文海洋数据包和私钥的字符串采用乱序编码的方式一起从智能海洋网络中SDN控制器的API接口，沿着深海机器人服务器指定的SDN交换机向请求方发送密文海洋数据包。
通过乱序编码的方式传输密文海洋数据包和私钥，可进一步提高海洋数据传输的安全性。
一种深海机器人数据传输方法，适用于非深海机器人的请求方所在节点，如图2所示，包括：
将请求方指纹信息，海洋数据的种类和用途，请求方的海洋数据操作环境和保存环境是否安全的信息作为获取海洋数据的请求；
向深海机器人发送获取海洋数据的请求；
若请求方指纹信息，海洋数据的用途均合规合法，且请求的海洋数据操作环境和保存环境均安全，则从智能海洋网络中深海机器人服务器指定的SDN交换机接收深海机器人发送的密文海洋数据包和私钥，并向深海机器人发送请求方接收海洋数据成功的消息；
若请求方指纹信息，海洋数据的用途情况，且请求的海洋数据操作环境和保存环境是否安全情况中任一存在风险提示，则接收请求拒绝的消息；
接收海洋数据传输交易和海洋数据传输区块并在海洋数据区块链网络中广播验证，在区块链网络中共识上链。
以上是请求方所在节点为海洋数据区块链网络的普通节点情况，若请求方所在节点为海洋数据区块链网络的共识节点，则进一步还包括: 将验证通过的海洋数据传输交易打包成海洋数据传输区块，在海洋数据区块链网络中共识上链，并将海洋数据传输区块存储在共识节点本地的数据库中。非深海机器人的普通节点和共识节点获取海洋数据的过程被记录下来，可在意外放生时，作为证据取证使用。
实施例2
一种深海机器人数据传输系统，用于执行实施例1中任一项所述的一种深海机器人数据传输方法。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种深海机器人数据传输方法，其特征在于，适用于深海机器人，包括：
接收请求方获取海洋数据的请求；
解析海洋数据的请求，获取到请求方指纹信息，海洋数据的种类和用途，请求方的海洋数据操作环境和保存环境是否安全；
若请求方指纹信息，海洋数据的用途均合规合法，且请求的海洋数据操作环境和保存环境均安全，则从数据库中读取对应种类的海洋数据，请求方指纹信息生成的随机码作为私钥，将海洋数据，发送时间戳和海洋数据使用有效期作为明文海洋数据包，采用不对称加密算法加密成密文海洋数据包，和私钥一起从智能海洋网络中SDN控制器的API接口，沿着深海机器人服务器指定的SDN交换机向请求方发送密文海洋数据包；接收请求方接收海洋数据成功的消息；将请求方获取海洋数据的请求、密文数据包和请求方接收海洋数据成功的消息作为海洋数据传输交易内容，构建海洋数据传输交易，并在海洋数据区块链网络中广播验证，打包成海洋数据传输区块，在海洋数据区块链网络中共识上链，并将海洋数据传输区块存储在共识节点本地的数据库中；
若请求方指纹信息，海洋数据的用途情况，且请求的海洋数据操作环境和保存环境是否安全情况中任一存在风险提示，则向请求方发送请求拒绝的消息；将请求方获取海洋数据的请求和请求拒绝的消息作为海洋数据传输交易内容，构建海洋数据传输交易，并在海洋数据区块链网络中广播验证，打包成海洋数据传输区块，在海洋数据区块链网络中共识上链，并将海洋数据传输区块存储在共识节点本地的数据库中；
其中，请求方获取海洋数据的请求内容包括请求方指纹信息，海洋数据的种类和用途，请求方的海洋数据操作环境和保存环境是否安全；海洋数据区块链网络包括具有保密约定的共识节点和普通节点。
2.根据权利要求1所述的一种深海机器人数据传输方法，其特征在于，请求方指纹信息组合形成的字符串输入至随机码生成器，生成随机码。
3.根据权利要求1所述的一种深海机器人数据传输方法，其特征在于，深海机器人数据库中的海洋数据以区块的形式存储，每个海洋数据区块包括多条海洋数据交易，所述海洋数据交易经不对称加密算法加密后在海洋数据区块链网络中广播验证，打包成海洋数据区块，在区块链网络中共识上链，并将海洋数据区块存储在深海机器人所在共识节点本地的数据库中，以及分布式存储于共识节点的数据库中。
4.根据权利要求1所述的一种深海机器人数据传输方法，其特征在于，所述海洋数据的种类按照海洋数据的参量类型划分。
5.根据权利要求1所述的一种深海机器人数据传输方法，其特征在于，所述海洋数据交易内容包括海洋数据标签，海洋数据内容，海洋数据采集设备编号、名称、型号和坐标。
6.根据权利要求1所述的一种深海机器人数据传输方法，其特征在于，具有保密约定的共识节点和普通节点均位于智能海洋网络中。
7.根据权利要求1所述的一种深海机器人数据传输方法，其特征在于，所述指定的SDN交换机是深海机器人服务器通过编辑SDN控制器指定的。
8.根据权利要求1所述的一种深海机器人数据传输方法，其特征在于，密文海洋数据包和私钥的字符串采用乱序编码的方式一起从智能海洋网络中SDN控制器的API接口，沿着深海机器人服务器指定的SDN交换机向请求方发送。
9.一种深海机器人数据传输方法，其特征在于，适用于请求方所在节点，包括：
将请求方指纹信息，海洋数据的种类和用途，请求方的海洋数据操作环境和保存环境是否安全的信息作为获取海洋数据的请求；向深海机器人发送获取海洋数据的请求；
若请求方指纹信息，海洋数据的用途均合规合法，且请求的海洋数据操作环境和保存环境均安全，则从智能海洋网络中深海机器人服务器指定的SDN交换机接收深海机器人发送的密文海洋数据包和私钥，并向深海机器人发送请求方接收海洋数据成功的消息；
若请求方指纹信息，海洋数据的用途情况，且请求的海洋数据操作环境和保存环境是否安全情况中任一存在风险提示，则接收请求拒绝的消息；
接收海洋数据传输交易和海洋数据传输区块并在海洋数据区块链网络中广播验证，在区块链网络中共识上链;
所述密文海洋数据包是采用不对称加密算法对明文海洋数据包进行加密得到的，所述明文海洋数据包包括海洋数据，发送时间戳和海洋 数据使用有效期；所述私钥是请求方指纹信息生成的随机码；
在请求方接收海洋数据成功的情况下， 海洋数据传输交易内容包括请求方获取海洋数据的请求、密文海洋数据包和请求方接收海洋数据成功的消息； 在请求被拒绝的情况下，海洋数据传输交易内容包括请求方获取海洋数据的请求和请求拒绝的消息。
10.一种深海机器人数据传输系统，其特征在于，用于执行权利要求1-9任一项所述的一种深海机器人数据传输方法。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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