CN116545771A - 一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法及系统 - Google Patents

一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及数据加密存储技术领域，具体涉及一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法及系统，包括：获取智能驾驶系统测试数据；对智能驾驶系统测试数据进行整合分组，得到多个分组明文；设置字符序列以及每个字符的频率作为第一密钥；根据第一密钥对分组明文进行编码，得到第一编码序列；获取置乱序列；根据置乱序列对第一编码序列进行置乱，得到置乱结果序列；根据置乱结果序列的置乱效果获取第二编码序列，对第二编码序列进行解码，得到分组密文；对分组密文进行拆分，得到密文数据；对密文数据进行存储。本发明加密结果复杂，可抗统计分析攻击与暴力破解攻击，确保了智能驾驶系统测试数据存储的安全性。

Description

一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法及系统
技术领域
本发明涉及数据加密存储技术领域，具体涉及一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法及系统。
背景技术
随着科技的发展，汽车的智能驾驶进入了一个高速发展的阶段，智能驾驶系统可辅助驾驶者执行转向、加速、减速等活动，为驾驶者带来极大的便利。
在智能驾驶系统落地之前，需要对智能驾驶系统进行测试，确保智能驾驶系统安全且能达到预期功能。需要存储智能驾驶系统的测试数据以便根据测试数据复盘智能驾驶系统存在的问题。
由于智能驾驶系统的测试数据涉及智能驾驶系统的核心功能数据，为防止测试数据泄露导致不良竞争造成经济损失，需要对智能驾驶系统的测试数据进行加密存储。
现有的加密方法通常通过对数据进行置乱来实现数据的加密，但对数据进行置乱只改变了数据的位置，并未改变数据的内容，使得置乱的结果中仍然保留了原始数据的统计规律，攻击者可利用该统计规律猜测原始数据的内容，使得数据安全性低。
发明内容
本发明提供一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法及系统，以解决现有的问题。
本发明的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法采用如下技术方案：
本发明一个实施例提供了一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法，该方法包括以下步骤：
获取智能驾驶系统测试数据；对智能驾驶系统测试数据进行整合分组，得到多个分组明文；设置字符序列以及每个字符的频率作为第一密钥；
根据第一密钥对分组明文进行编码，得到第一编码序列；
利用混沌映射获取置乱序列，根据置乱序列对第一编码序列进行置乱，得到置乱结果序列；
获取置乱结果序列的置乱效果；对置乱效果进行阈值判断，得到第二编码序列；
根据第一密钥对第二编码序列进行解码，得到分组密文，对分组密文进行拆分，得到密文数据，进行存储。
优选的，所述对智能驾驶系统测试数据进行整合分组，得到多个分组明文，包括的具体步骤如下：
将智能驾驶测试数据中所有数字类型的数据构成一个数字序列，将数字序列中第一个数字作为待整合数字；
以待整合数字为开始，进行整合分组操作，包括：
设置一个为空的整合值；
根据待整合数字进行整合操作，包括：去掉待整合数字中的小数点，将所得结果拼接到整合值之后，得到新的整合值；当待整合数字不为数字序列中最后一个数字时，将待整合数字在数字序列中下一个数字作为新的待整合数字；
当待整合数字为数字序列中最后一个数字时，获取整合值的位数n；当整合值的位 数n大于或等于预设位数时，将整合值乘以得到的结果作为一个分组明文；当整合值的 位数n小于预设位数，且不存在新的待整合数字时，在整合值的末尾随机补充数字，使整合 值的位数达到预设位数，将整合值乘以得到的结果作为一个分组明文；当整合值的位 数n小于预设位数，且存在新的待整合数字时，重复根据新的待整合数字进行整合操作，直 到整合值的位数n大于或等于预设位数，或不存在新的待整合数字时停止迭代；
当存在新的待整合数字时，重复以新的待整合数字为开始，进行整合分组操作，直到不存在新的待整合数字时停止迭代；最终得到多个分组明文。
优选的，所述设置字符序列以及每个字符的频率作为第一密钥，包括的具体步骤如下：
随机设置多个不同的字符，为每个字符随机设置一个频率，每个字符的频率需小于0.5，且所有字符的频率之和等于1；将所有字符进行随机排列，得到一个字符序列；将字符序列以及每个字符对应的频率作为第一密钥。
优选的，所述根据第一密钥对分组明文进行编码，得到第一编码序列，包括的具体步骤如下：
S1将[0,1]作为目标区间；构建一个空的编码序列；
S2：根据第一密钥的字符序列中每个字符对应的频率将目标区间分为多个小区间；将分组明文所在的小区间将作为新的目标区间，将新的目标区间对应的字符添加到编码序列的末尾；
S3：重复S2，直到最新的目标区间的一个区间边界与分组明文的数据精度相同时停止迭代，将编码序列作为第一编码序列；
S4：当第一编码序列中所有字符都相同时，根据第一密钥对分组明文重新进行编码，获取新的第一编码序列，其中在编码过程中执行S2时先对字符序列进行循环位移实现字符序列的更新。
优选的，所述根据置乱序列对第一编码序列进行置乱，得到置乱结果序列，包括的具体步骤如下：
构建一个空的置乱结果序列，将第一编码序列中第一个字符作为待置乱字符；
对待置乱字符进行置乱操作，包括：获取待置乱字符在第一编码序列中的序号作 为第一序号；获取置乱结果序列中空余的位置个数，获取置乱序列中第个元素， 当时，将作为待置乱字符的置乱位置，记为，当时，将作为待置乱 字符的置乱位置，记为，其中为取余数符号；将待置乱字符填入置乱结果序列中所有空 余的位置中第个位置；将待置乱字符在第一编码序列中下一个字符作为新的待置乱字符；
重复对新的待置乱字符进行置乱操作，直到不存在新的待置乱字符时停止，得到置乱结果序列。
优选的，所述获取置乱结果序列的置乱效果，包括的具体步骤如下：
对第一编码序列与置乱结果序列进行异或运算，得到二进制序列，为二进制序列中每个元素设置权重，对二进制序列中的所有元素进行加权求和得到置乱结果序列的置乱效果。
优选的，所述对置乱效果进行阈值判断，得到第二编码序列，包括的具体步骤如下：
对置乱结果序列的置乱效果进行判断：当置乱效果大于或等于预设阈值时，将置乱结果序列作为第二编码序列；当置乱效果小于预设阈值时，根据置乱序列获取新的置乱序列，根据新的置乱序列对置乱结果序列进行置乱，得到新的置乱结果序列，获取新的置乱结果序列的置乱效果；
重复对新的置乱结果序列的置乱效果进行判断，直到得到第二编码序列时停止迭代。
优选的，所述根据置乱序列获取新的置乱序列，包括的具体步骤如下：
将第一编码序列的长度记为；在置乱序列对应的混沌序列的基础上，将logistic 混沌映射模型继续迭代次，得到长度为的新的混沌序列，将新的混沌序列中的每个元素乘 以，将得到的结果向上取整，得到个整数，构成新的置乱序列。
优选的，所述根据第一密钥对第二编码序列进行解码，得到分组密文，包括的具体步骤如下：
将[0,1]作为目标区间；将第二编码序列中第一个字符作为待解码字符；
根据待解码字符进行新的目标区间操作，包括：将第一密钥中每个字符对应的频率乘以目标区间的长度，所得结果作为每个字符的目标长度，根据每个字符的目标长度按照第一密钥中字符序列中字符的顺序，将目标区间分为多个小区间，每个小区间对应一个字符；将待解码字符对应的小区间作为新的目标区间；将待解码字符在第二编码序列中下一个字符作为新的待解码字符；
重复根据新的待解码字符进行新的目标区间操作，直到无新的待解码字符停止迭代，随机获取位于新的目标区间内且数据精度与新的目标区间的数据精度最大的区间边界相同的一个小数作为分组密文。
本发明还提出了一种智能驾驶系统测试数据的智能存储系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任意一项所述一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法的步骤。
本发明的技术方案的有益效果是：本发明通过设置字符序列以及每个字符的频率作为第一密钥，使得第一密钥的密钥空间大，攻击者难以猜测出第一密钥的内容，可抗暴力破解攻击；现有的加密方法通常通过对数据进行置乱来实现数据的加密，但对数据进行置乱只改变了数据的位置，并未改变数据的内容，使得置乱的结果中仍然保留了原始数据的统计规律，攻击者可利用该统计规律猜测原始数据的内容，使得数据安全性低。本发明结合算术编码的原理将分组明文编码成多个字符，通过对多个字符进行置乱，将置乱之后的结果解码得到分组密文，实现了将分组明文与分组密文置于不同的数据区间，通过计算置乱过程中的置乱效果，确保了分组密文与分组明文完全不一致，攻击者无法根据分组密文来挖掘分组明文的数据规律，相较于现有的对数据进行置乱的加密方法，本发明可抗统计分析攻击，进一步确保了智能驾驶系统测试数据存储的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法的具体方案。
请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：
S001．获取智能驾驶系统测试数据。
通过对智能驾驶系统进行测试，获取智能驾驶系统测试数据。智能驾驶系统测试数据主要包括车辆的响应时间、运行效率以及运动数据等指标，具体如对障碍物的识别时间、采取刹车行为的反应时间、通过十字路口的效率、停车入位的时间、跟车距离、识别范围等。智能驾驶系统测试数据还包括当前智能驾驶系统独有的核心功能的数据指标，在当前智能驾驶系统上市前，其独有的功能为保密内容，为确保当前智能驾驶系统独有的功能不被泄露，需要对智能驾驶系统测试数据进行加密。
S002．对智能驾驶系统测试数据进行整合分组，获取分组明文。
需要说明的是，智能驾驶测试数据包括车辆的响应时间、运行效率以及运动数据等指标，此些指标主要为数字类型。本发明实施例针对数字类型数据进行加密，为增加后续加密结果的复杂度，可对智能驾驶测试数据进行整合分组，实现将多个数字整合成一个数据。
在本发明实施例中，对智能驾驶测试数据进行整合分组的具体方法为：
将智能驾驶测试数据中所有数字类型的数据构成一个数字序列，将数字序列中第一个数字作为待整合数字。
根据待整合数字对数字序列进行整合分组操作，获取多个分组明文，包括：
1、设置一个为空的整合值s。
2、去掉待整合数字中的小数点，将所得结果记为r，将r拼接到整合值s之后，得到新的整合值s=s#r，其中#为拼接符号。当待整合数字不为数字序列中最后一个数字时，将待整合数字在数字序列中下一个数字作为新的待整合数字；当待整合数字为数字序列中最后一个数字时，不存在新的待整合数字。获取整合值s的位数n。
3、当整合值s的位数n大于或等于预设位数k时，将整合值乘以得到一个小于1 的小数，将该小数作为一个分组明文；当整合值s的位数n小于预设位数k，且不存在新的待 整合数字时，在整合值s的末尾随机补充数字，并记录补充位数q，使整合值的位数n达到预 设位数k，将此时的整合值乘以得到一个小于1的小数，将该小数作为一个分组明文；当 整合值s的位数n小于预设位数k，且存在新的待整合数字时，根据新的待整合数字重复步骤 2，直到整合值s的位数n大于或等于预设位数k，或不存在新的待整合数字时停止迭代。
4、根据新的待整合数字重复步骤1-3，直到不存在新的待整合数字时停止迭代。最终得到多个分组明文。
至此，完成了对数字序列的整合分组操作，获取了多个分组明文以及补充位数q。需要说明的是，当预设位数k过小时，达不到整合的效果，会导致后续的加密结果较为简单，安全性较低，当预设位数k较大时，会使得后续的加密结果较为复杂，安全性较高。本发明实施例中预设位数k=10，在其他实施例中，实施人员可根据需要设置k的值，但为确保加密结果的复杂性，k需满足k>=8。
本发明实施例以数字序列{121.3,3.1,441,231.8,6.7,0.123,98.6}为例，获取的多个分组明文分别为0.1213314412318、0.6712398651。
至此，获取了多个分组明文。
需要说明的是，本发明实施例通过对智能驾驶测试数据进行整合分组，将智能驾驶测试数据转换为分组明文，方便了后续加密。同时通过限制预设位数，确保了后续加密结果的复杂性与安全性。
S003．获取第一密钥与第二密钥。
需要说明的是，算术编码是一种压缩算法，根据字符串中字符的频率，递归地划分不同区间，实现将字符串用最终得到的一个区间中的小数表示，从而实现字符串的压缩。本发明实施例的目的是利用算术编码的原理对每个分组明文进行反向编码，将分组明文编码成一个字符串，对字符串进一步处理来实现分组明文的加密。每个分组明文均为一个小数，为将分组明文编码成字符串，则需预先设置字符以及字符的频率，并将设置的内容作为第一密钥。
在本发明实施例中，第一密钥获取的具体方法为：
随机设置y个不同的字符，其中y为预设个数，本发明实施例以y=5为例，设置的字 符分别为“A”、“B”、“C”、“D”、“E”。在其他实施例中，实施人员可根据需要设置y的值，但为确 保加密结果的复杂性，y需满足。
为每个字符随机设置一个频率，每个字符的频率需小于0.5，且所有字符的频率之和等于1。例如为字符“A”、“B”、“C”、“D”、“E”设置的频率分别为0.1、0.4、0.25、0.1、0.15。需要说明的是，若字符的频率越大，后续对分组明文进行编码获取的字符串中该字符出现的次数越多，为使得获取的字符串尽可能复杂，则每个字符的频率不能太大，因此在为每个字符随机设置一个频率的过程中，限制每个字符的频率小于0.5。
将所有字符进行随机排列，得到一个字符序列。例如对字符“A”、“B”、“C”、“D”、“E”进行随机排列得到的字符序列为{D,C,B,E,A}。
将字符序列以及每个字符对应的频率作为第一密钥。例如字符序列{D,C,B,E,A}与每个字符的频率组成第一密钥{D:0.1,C:0.25,B:0.4,E:0.15,A:0.1}。
至此，获取了第一密钥。
需要说明的是，后续根据第一密钥将分组明文编码成字符串后，还需对字符串进一步加密，因此需要设置第二密钥。
在本发明实施例中，第二密钥获取的具体方法为：
随机获取第一范围内的一个数，记为，随机获取第二(0,1)范围内的一个数，记 为，随机获取第三范围内的一个整数，记为。将作为第二密钥。在本实施例中， 第一范围经验值为(3.56,4]，第二范围经验值为(0,1)，第三范围经验值为(30,)。
至此，获取了第二密钥。
需要说明的是，第一密钥以及第二密钥由加密者预先设置，并保存在专门的存储设备上，由专人保管，仅具有智能驾驶测试数据查看权限的人员可获取第一密钥与第二密钥。
S004．根据第一密钥对分组明文进行编码，获取第一编码序列。
需要说明的是，本发明实施例的目的是利用算术编码的原理对每个分组明文进行反向编码，将分组明文编码成一个字符串，对字符串进一步处理来实现分组明文的加密。
在本发明实施例中，利用算术编码的原理根据第一密钥对分组明文进行反向编码的方法具体为：
1、将[0,1]作为目标区间。构建一个空的编码序列。
2、将第一密钥中每个字符对应的频率乘以目标区间的长度，所得结果作为每个字符的目标长度，根据每个字符的目标长度按照第一密钥中字符序列中字符的顺序，将目标区间分为多个小区间，每个小区间对应一个字符。将分组明文所在的小区间对应的字符添加到编码序列的末尾，将分组明文所在的小区间将作为新的目标区间。
3、重复步骤2，直到目标区间的一个区间边界与分组明文的数据精度相同时停止迭代，将此时的编码序列作为第一编码序列。若目标区间的两个区间边界都与分组明文的数据精度相同，则获取左区间边界与分组明文的差异的绝对值，并将所得结果去掉小数点转换为整数，作为补充密文；若目标区间仅一个区间边界与分组明文的数据精度相同，则获取该区间边界与分组明文的差异的绝对值，并将所得结果去掉小数点转换为整数，作为补充密文。
本发明实施例以分组明文0.6712398651，第一密钥{D:0.1,C:0.25,B:0.4,E:0.15,A:0.1}为例说明对分组明文进行反向编码的过程：
将[0,1]作为目标区间，构建一个空的编码序列，此时目标区间的长度为1，则字符“D”、“C”、“B”、“E”、“A”的目标长度分别为0.1、0.25、0.4、0.15、0.1，则得到的多个小区间分别为[0,0.1)、[0.1,0.35)、[0.35,0.75)、[0.75,0.9)、[0.9,1]，分别对应字符“D”、“C”、“B”、“E”、“A”。由于0.6712398651处于小区间[0.35,0.75)内，因此将小区间[0.35,0.75)对应的字符“B”加入到编码序列的末尾，此时编码序列为{B}，将小区间[0.35,0.75)作为新的目标区间。
同理，根据目标区间[0.35,0.75)的长度获取每个字符的目标长度，将目标区间[0.35,0.75)分为多个小区间：[0.35,0.39)、[0.39,0.49)、[0.49,0.65)、[0.65,0.71)、[0.71,0.75)。由于0.6712398651处于小区间[0.65,0.71)内，因此将小区间[0.65,0.71)对应的字符“E”加入到编码序列的末尾，此时编码序列为{B,E}，将小区间[0.65,0.71)作为新的目标区间。
以此类推，最终得到的目标区间为[0.6712398536,0.6712398776)，编码序列为{B,E,B,D,D,A,A,A,B,C}，此时目标区间的区间边界值0.6712398536、0.6712398776与分组明文0.6712398651的数据精度相同，则将编码序列{B,E,B,D,D,A,A,A,B,C}作为第一编码序列。|0.6712398536-0.6712398651|=0.0000000115，则补充密文为115。
至此，获取了第一编码序列以及补充密文。
需要说明的是，第一编码序列是根据第一密文中字符对应的频率利用算术编码进行反相编码得到的，第一编码序列中的字符分布频率与第一密文中字符对应的频率较为相近，因此，若以第一编码序列作为分组明文的加密结果，则会导致攻击者利用第一编码序列中字符的分布频率来猜测分组明文的内容，因此还需对第一编码序列进一步处理。本发明实施例后续通过对第一编码序列进行置乱，对置乱之后的序列进行解码，实现将第一编码序列中的字符加密成一个与分组明文完全不同的小数，作为分组密文。分组密文中不包含任何字符，使得攻击者无法掌握第一密钥中存在的字符以及每个字符对应的频率，也就无法猜测分组明文的内容。
需要进一步说明的是，要对第一编码序列进行置乱，只有当第一编码序列中存在两种及以上的字符时，置乱才有效果。但在极端情况下，第一编码序列中所有字符可能都相同，此时需要重新对分组明文进行反向编码，获得新的第一编码序列，使得新的第一编码序列中存在两种及以上的字符。
在本发明实施例中，在重新对分组明文进行反向编码过程中，在步骤2中进行“根据每个字符的目标长度按照第一密钥中字符序列中字符的顺序，将目标区间分为多个小区间”操作之前，先对字符序列进行循环位移。需要说明的是，循环位移是指将字符序列中第一个字符移动到字符序列的末尾实现字符序列的更新。
将重新对分组明文进行反向编码的结果作为新的第一编码序列与新的补充密文。为与其余采用未重新编码的分组明文进行区分，将重新编码的分组明文对应的补充密文进行标记。
至此，实现了对分组明文的编码，获取了第一编码序列以及补充密文。
S005．根据第二密钥对第一编码序列进行置乱，获取第二编码序列。
首先获取置乱序列，具体为：
获取第一编码序列的长度。第二密钥为，将第二密钥中的作为 logistic混沌映射的参数，将logistic混沌映射模型迭代次，得到一个长度为的 混沌序列，其中为logistic混沌映射模型迭代一次的结果，为 logistic混沌映射模型迭代次的结果。
根据混沌序列获取置乱序列：获取混沌序列中第到个元素，并将每个元 素乘以，将得到的结果向上取整，得到个[1,]范围内的整数，将此个整数构成置乱序列。
根据置乱序列对第一编码序列进行置乱，包括：
1、构建一个空的置乱结果序列，将第一编码序列中第一个字符作为待置乱字符。
2、获取待置乱字符在第一编码序列中的序号作为第一序号。获取置乱结果序列 中空余的位置个数，获取置乱序列中第个元素，若，则将作为待置乱字符 的置乱位置，记为，若，则将作为待置乱字符的置乱位置，记为，其中为 取余数符号。将待置乱字符填入置乱结果序列中所有空余的位置中第个位置。将待置乱字 符在第一编码序列中下一个字符作为新的待置乱字符。
3、重复步骤2对新的待置乱字符进行置乱，直到不存在新的待置乱字符时停止。最终得到的置乱结果序列即为对第一编码序列进行置乱的结果。
需要说明的是，本发明实施例目的是通过对第一编码序列进行置乱，对置乱之后的序列进行解码，实现将第一编码序列中的字符加密成一个与分组明文完全不同的小数，作为分组密文。为了确保后续得到的分组密文与分组明文完全不同，则需要确保置乱的效果。
在本发明实施例中，获取置乱结果序列的置乱效果的方法为：
对第一编码序列与置乱结果序列进行异或运算，得到一个二进制序列。二进制序列中每个元素为0或1。需要说明的是，二进制序列中的0表示第一编码序列与置乱结果序列对应位置的字符一致，此时该位置置乱无效，二进制序列中的1表示第一编码序列与置乱结果序列对应位置的字符不一致，此时该位置置乱有效。
需要进一步说明的是，当第一编码序列与置乱结果序列中的第一个位置置乱有效时，即使其余位置均置乱无效，也会使得后续得到的分组密文与分组明文所属的区间完全不同，即分组密文与分组明文完全不同，此时加密效果好。当第一编码序列与置乱结果序列中前几个位置置乱无效，后几个位置置乱有效时，会使得的后续得到的分组密文与分组明文所属的区间差异较小，会使得分组密文与分组明文较高位相同，此时加密效果差。因此靠前位置对后续加密效果的影响大，靠后的位置对后续加密效果的影响小，可为不同位置赋予不同的权重，来计算置乱结果序列的置乱效果。
在本发明实施例中，二进制序列中的位置与第一编码序列与置乱结果序列中的位 置对应，将二进制序列中元素的个数记为j，则对二进制序列中前j-1个元素依次设置权重 为、、、...、，为二进制序列中最后一个元素设置权重为。
则置乱结果序列的置乱效果为：
其中为置乱结果序列的置乱效果；为二进制序列中第个元素的值；为二进 制序列中第个元素的权重；为二进制序列中元素的个数。当置乱效果较大时，后续根据置 乱结果序列进行解码得到的分组密文与分组明文的差异越大，加密效果越好；当置乱效果 较小时，后续根据置乱结果序列进行解码得到的分组密文与分组明文的差异越小，加密效 果越差。
当置乱结果序列的置乱效果大于或等于预设阈值时，将置乱结果序列作为第二 编码序列；当置乱结果序列的置乱效果小于预设阈值时，需对置乱结果序列再次进行置 乱。
需要说明的是，当二进制序列中第一个元素为1时，第一编码序列与置乱结果序列 第一个位置置乱有效，，后续根据置乱结果序列进行解码得到的分组密文与分组明 文完全不一致。当二进制序列中第一个元素为0，其余所有元素为1时，第一编码序列与置乱 结果序列第一个位置置乱无效，其余位置置乱有效，=0.5，后续根据置乱结果序列进行解 码得到的分组密文与分组明文所属的区间差异较大，即分组密文与分组明文完全不一致。 因此本发明实施例中，预设阈值=0.5，在其他实施例中，实施人员可根据需要设置预设阈 值的值，但需确保。
对置乱结果序列再次进行置乱的具体过程为：
首先，将logistic混沌映射模型继续迭代次，得到一个长度为的混沌序列，将该混沌序列中的每个元素乘以，将得到的结果向上取整，得到个[1,]范围内的整数，将此个整数构成新的置乱序列。
利用新的置乱序列对置乱结果序列进行置乱，得到新的置乱结果序列。获取新的置乱结果序列的置乱效果，根据新的置乱结果的置乱效果，当置乱效果大于或等于预设阈值时，将新的置乱结果序列作为第二编码序列，当置乱效果小于预设阈值时，重复对新的置乱结果序列再次进行置乱操作，直到获得第二编码序列时停止迭代。记录迭代的次数作为置乱次数v，其中迭代的次数包括了根据置乱序列对第一编码序列进行置乱。
至此，获取了第二编码序列。需要说明的是，本发明实施例通过对第一编码序列进行置乱来获取第二编码序列，通过计算置乱结果序列的置乱效果确保了第二编码序列的混乱性，使得后续根据第二编码序列得到的分组密文与分组明文完全不同，确保了对分组明文的加密效果，进一步确保了智能驾驶系统测试数据的安全性。
本发明实施例以第一编码序列{B,E,B,D,D,A,A,A,B,C}为例，进行置乱后得到的第二编码序列为{A,D,B,C,A,E,B,B,D,A}。
S006．根据第一密钥对第二编码序列进行解码，获取分组密文。
根据第一密钥对第二编码序列进行解码，具体为：
1、将[0,1]作为目标区间。将第二编码序列中第一个字符作为待解码字符。
2、将第一密钥中每个字符对应的频率乘以目标区间的长度，所得结果作为每个字符的目标长度，根据每个字符的目标长度按照第一密钥中字符序列中字符的顺序，将目标区间分为多个小区间，每个小区间对应一个字符。将待解码字符对应的小区间作为新的目标区间。将待解码字符在第二编码序列中下一个字符作为新的待解码字符。
3、重复步骤2，直到无新的待解码字符停止迭代，随机获取位于新的目标区间内且数据精度与新的目标区间的数据精度最大的区间边界相同的一个小数作为分组密文。
需要说明的是，在根据第一密钥对第二编码序列进行解码的过程中，所使用的字符序列为加密者预先设置的第一密钥中的字符序列，而非步骤S004中对字符序列循环位移的结果。
本发明实施例以第二编码序列{A,D,B,C,A,E,B,B,D,A}，第一密钥{D:0.1,C:0.25,B:0.4,E:0.15,A:0.1}为例说明对第二编码序列进行解码的过程：
第二编码序列{A,D,B,C,A,E,B,B,D,A}中第一个字符“A”作为待解码字符，将[0,1]作为目标区间，构建一个空的编码序列，此时目标区间的长度为1，则字符“D”、“C”、“B”、“E”、“A”的目标长度分别为0.1、0.25、0.4、0.15、0.1，则得到的多个小区间分别为[0,0.1)、[0.1,0.35)、[0.35,0.75)、[0.75,0.9)、[0.9,1]，分别对应字符“D”、“C”、“B”、“E”、“A”。将“A”对应的小区间[0.9,1]作为新的目标区间。
同理，将“D”作为新的待解码字符，根据目标区间[0.9,1]的长度获取字符“D”、“C”、“B”、“E”、“A”的目标长度0.01、0.025、0.04、0.015、0.01，将目标区间[0.9,1]分为多个小区间：[0.9,0.91),[0.91,0.935),[0.935,0.975),[0.975,0.99),[0.99,1)。“D”对应的小区间[0.9,0.91)作为新的目标区间。
以此类推，最终得到的目标区间为[0.904882566,0.90488259)，编码序列为此时目标区间的区间边界值为0.904882566,0.90488259，其中左区间边界值0.904882566的数据精度较大，因此在[0.904882566,0.90488259)中随机获取一个与0.904882566数据精度相同的小数0.904882583，作为分组密文。
至此，获取了分组密文。
需要说明的是，本发明实施例获取的分组密文与分组明文完全不同，使得攻击者无法从分组密文中挖掘出智能驾驶系统测试数据的数据规律，可抵抗攻击者的统计分析攻击，确保了智能驾驶系统测试数据的安全性。
S007．根据分组密文获取智能驾驶系统测试数据的密文数据，对密文数据进行存储。
需要说明的是，分组密文为一个小数，每个分组密文对应一个分组明文，每个分组明文对应数字序列中多个数字，则每个分组密文为数字序列中多个数字的加密结果，但分组密文中丢失了数字序列中每个数字的位数信息，为了确保后续可解密，还需根据每个分组密文对应的数字将所有分组密文转换为密文数据。
在本发明实施例中，首先对分组密文进行拆分操作，获取多个密文数字，包括：
每个分组密文对应数字序列中多个数字，将每个分组密文对应的每个数字称为明文数字，根据每个明文数字的位数，将分组密文拆分成多个整数，根据每个明文数字的整数位的位数，为分组密文拆分成的每个整数添加小数点，将得到的结果作为密文数字，使得密文数字和对应的明文数字的位数以及整数位的位数都相同。需要说明的是，根据最后一个分组密文得到的最后一个密文数字的位数可与其对应的明文数字的位数不同，但其整数位的位数需相同。
本发明实施例以分组密文0.904882583、对应的数字6.7,0.123,98.6为例，获取的密文数字分别为9.0,0.488,25.83。
将所有分组密文对应的密文数字构成一个密文数字序列，作为密文数据。
将密文数据、步骤S002中获得的补充位数q、步骤S004中获得的补充密文、以及步骤S005中的置乱次数v存储在智能驾驶系统存储服务器中。
至此，获取了密文数据，并对密文数据进行了存储。
S008．对密文数据进行解密。
当具有智能驾驶测试数据查看权限的人员需要查看智能驾驶测试数据时，根据第一密钥以及第二密钥对密文数据进行解密。
首先利用步骤S002中的方法对密文数据进行整合分组操作，获取多个分组密文。
利用步骤S004中的方法对分组密文进行编码，获取第一密文编码序列。
获取第一密文编码序列的长度，第二密钥为，将第二密钥中的作为 logistic混沌映射的参数，将logistic混沌映射模型迭代次，得到一个长度为 的混沌序列，其中为logistic混沌映射模型迭代一次的结果，为 logistic混沌映射模型迭代次的结果，v为置乱次数。
获取混沌序列中第到个元素，并将每个元素乘以，将得到的结果向 上取整，得到个[1,]范围内的整数，将此个整数构成第一置乱序列。
将第一置乱序列中每个元素构成一个置乱序列，得到v个置乱序列，先根据最后 一个置乱序列对第一密文编码序列进行逆置乱，对得到的结果根据倒数第二个置乱序列进 行逆置乱，以此类推，直到经过v次逆置乱之后停止，将最终得到的结果作为第二密文编码 序列。
当补充密文不存在标识时，利用步骤S006中的方法对第二密文编码序列进行解码，获取最新的目标区间；当补充密文存在标识时，利用步骤S006中的方法对第二密文编码序列进行解码时，在步骤S006的步骤2中进行“根据每个字符的目标长度按照第一密钥中字符序列中字符的顺序，将目标区间分为多个小区间”操作之前，先对字符序列进行循环位移，获取最新的目标区间。
若最新的目标区间的两个区间边界的数据精度相同或左区间边界的数据精度较 右边界的数据精度大时，获取左区间边界值的小数位数t1，将补充密文乘以，并将所 得结果加上左区间边界值，得到分组明文；若最新的目标区间的右区间边界的数据精度较 左边界的数据精度大时，获取右区间边界值的小数位数t2，将补充密文乘以，并将有 区间边界值减去所得结果，得到分组明文。
将所有分组明文利用步骤S007中的方法转换为一个数字序列，将数字序列中最后一个数字的最低q位删除，其中q为补充位数。最终得到的数字序列即为智能驾驶测试数据中所有数字类型的数据。
至此，完成了智能驾驶测试数据的解密。
通过以上步骤，完成了智能驾驶测试数据的加密存储以及解密。
本发明还提出了一种智能驾驶系统测试数据的智能存储系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任意一项所述一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法的步骤。
本发明实施例通过设置字符序列以及每个字符的频率作为第一密钥，使得第一密钥的密钥空间大，攻击者难以猜测出第一密钥的内容，可抗暴力破解攻击；现有的加密方法通常通过对数据进行置乱来实现数据的加密，但对数据进行置乱只改变了数据的位置，并未改变数据的内容，使得置乱的结果中仍然保留了原始数据的统计规律，攻击者可利用该统计规律猜测原始数据的内容，使得数据安全性低。本发明实施例结合算术编码的原理将分组明文编码成多个字符，通过对多个字符进行置乱，将置乱之后的结果解码得到分组密文，实现了将分组明文与分组密文置于不同的数据区间，通过计算置乱过程中的置乱效果，确保了分组密文与分组明文完全不一致，攻击者无法根据分组密文来挖掘分组明文的数据规律，相较于现有的对数据进行置乱的加密方法，本发明实施例可抗统计分析攻击，进一步确保了智能驾驶系统测试数据存储的安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
获取智能驾驶系统测试数据；对智能驾驶系统测试数据进行整合分组，得到多个分组明文；设置字符序列以及每个字符的频率作为第一密钥；
根据第一密钥对分组明文进行编码，得到第一编码序列；
利用混沌映射获取置乱序列，根据置乱序列对第一编码序列进行置乱，得到置乱结果序列；
获取置乱结果序列的置乱效果；对置乱效果进行阈值判断，得到第二编码序列；
根据第一密钥对第二编码序列进行解码，得到分组密文，对分组密文进行拆分，得到密文数据，进行存储。
2.根据权利要求1所述的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法，其特征在于，所述对智能驾驶系统测试数据进行整合分组，得到多个分组明文，包括的具体步骤如下：
将智能驾驶测试数据中所有数字类型的数据构成一个数字序列，将数字序列中第一个数字作为待整合数字；
以待整合数字为开始，进行整合分组操作，包括：
设置一个为空的整合值；
根据待整合数字进行整合操作，包括：去掉待整合数字中的小数点，将所得结果拼接到整合值之后，得到新的整合值；当待整合数字不为数字序列中最后一个数字时，将待整合数字在数字序列中下一个数字作为新的待整合数字；
当待整合数字为数字序列中最后一个数字时，获取整合值的位数n；当整合值的位数n大于或等于预设位数时，将整合值乘以得到的结果作为一个分组明文；当整合值的位数n小于预设位数，且不存在新的待整合数字时，在整合值的末尾随机补充数字，使整合值的位数达到预设位数，将整合值乘以/>得到的结果作为一个分组明文；当整合值的位数n小于预设位数，且存在新的待整合数字时，重复根据新的待整合数字进行整合操作，直到整合值的位数n大于或等于预设位数，或不存在新的待整合数字时停止迭代；
当存在新的待整合数字时，重复以新的待整合数字为开始，进行整合分组操作，直到不存在新的待整合数字时停止迭代；最终得到多个分组明文。
3.根据权利要求1所述的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法，其特征在于，所述设置字符序列以及每个字符的频率作为第一密钥，包括的具体步骤如下：
随机设置多个不同的字符，为每个字符随机设置一个频率，每个字符的频率需小于0.5，且所有字符的频率之和等于1；将所有字符进行随机排列，得到一个字符序列；将字符序列以及每个字符对应的频率作为第一密钥。
4.根据权利要求1所述的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法，其特征在于，所述根据第一密钥对分组明文进行编码，得到第一编码序列，包括的具体步骤如下：
S1将[0,1]作为目标区间；构建一个空的编码序列；
S2：根据第一密钥的字符序列中每个字符对应的频率将目标区间分为多个小区间；将分组明文所在的小区间将作为新的目标区间，将新的目标区间对应的字符添加到编码序列的末尾；
S3：重复S2，直到最新的目标区间的一个区间边界与分组明文的数据精度相同时停止迭代，将编码序列作为第一编码序列；
S4：当第一编码序列中所有字符都相同时，根据第一密钥对分组明文重新进行编码，获取新的第一编码序列，其中在编码过程中执行S2时先对字符序列进行循环位移实现字符序列的更新。
5.根据权利要求1所述的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法，其特征在于，所述根据置乱序列对第一编码序列进行置乱，得到置乱结果序列，包括的具体步骤如下：
构建一个空的置乱结果序列，将第一编码序列中第一个字符作为待置乱字符；
对待置乱字符进行置乱操作，包括：获取待置乱字符在第一编码序列中的序号作为第一序号；获取置乱结果序列中空余的位置个数/>，获取置乱序列中第/>个元素/>，当/>时，将/>作为待置乱字符的置乱位置，记为/>，当/>时，将/>作为待置乱字符的置乱位置，记为/>，其中/>为取余数符号；将待置乱字符填入置乱结果序列中所有空余的位置中第/>个位置；将待置乱字符在第一编码序列中下一个字符作为新的待置乱字符；
重复对新的待置乱字符进行置乱操作，直到不存在新的待置乱字符时停止，得到置乱结果序列。
6.根据权利要求1所述的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法，其特征在于，所述获取置乱结果序列的置乱效果，包括的具体步骤如下：
对第一编码序列与置乱结果序列进行异或运算，得到二进制序列，为二进制序列中每个元素设置权重，对二进制序列中的所有元素进行加权求和得到置乱结果序列的置乱效果。
7.根据权利要求1所述的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法，其特征在于，所述对置乱效果进行阈值判断，得到第二编码序列，包括的具体步骤如下：
对置乱结果序列的置乱效果进行判断：当置乱效果大于或等于预设阈值时，将置乱结果序列作为第二编码序列；当置乱效果小于预设阈值时，根据置乱序列获取新的置乱序列，根据新的置乱序列对置乱结果序列进行置乱，得到新的置乱结果序列，获取新的置乱结果序列的置乱效果；
重复对新的置乱结果序列的置乱效果进行判断，直到得到第二编码序列时停止迭代。
8.根据权利要求7所述的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法，其特征在于，所述根据置乱序列获取新的置乱序列，包括的具体步骤如下：
将第一编码序列的长度记为；在置乱序列对应的混沌序列的基础上，将logistic混沌映射模型继续迭代/>次，得到长度为/>的新的混沌序列，将新的混沌序列中的每个元素乘以/>，将得到的结果向上取整，得到/>个整数，构成新的置乱序列。
9.根据权利要求1所述的一种智能驾驶系统测试数据的智能存储方法，其特征在于，所述根据第一密钥对第二编码序列进行解码，得到分组密文，包括的具体步骤如下：
将[0,1]作为目标区间；将第二编码序列中第一个字符作为待解码字符；
根据待解码字符进行新的目标区间操作，包括：将第一密钥中每个字符对应的频率乘以目标区间的长度，所得结果作为每个字符的目标长度，根据每个字符的目标长度按照第一密钥中字符序列中字符的顺序，将目标区间分为多个小区间，每个小区间对应一个字符；将待解码字符对应的小区间作为新的目标区间；将待解码字符在第二编码序列中下一个字符作为新的待解码字符；
重复根据新的待解码字符进行新的目标区间操作，直到无新的待解码字符停止迭代，随机获取位于新的目标区间内且数据精度与新的目标区间的数据精度最大的区间边界相同的一个小数作为分组密文。
10.一种智能驾驶系统测试数据的智能存储系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任意一项所述方法的步骤。
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