CN117220973A - 基于公钥加密的数据安全交换方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于公钥加密的数据安全交换方法及系统，涉及数据处理技术领域，方法包括：通过数据发出端提取待发送的源数据确定数据加密等级，根据加密算法确定密钥对，通过数据发出端使用数据公钥对源数据根据加密算法进行数据加密获取加密数据，使用数据私钥对加密数据进行解密获取解密损失数据，通过优化数据对解密损失数据进行数据补偿，对数据接收端内的数据进行更新，基于更新数据进行数据发出端与数据接收端之间的数据安全交换，本发明解决了现有技术中由于在进行数据安全交换过程中存在数据解密损失，导致数据交换效率低的技术问题，实现了对数据安全交换过程中进行数据解密补偿，提高数据交换效率。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及基于公钥加密的数据安全交换方法及系统。
背景技术
随着科学技术的发展，特别是公钥加密领域的发展，加密在确保数据安全方面起着至关重要的作用。这是一个将数据转换为不可理解的形式的过程，只能通过加密密钥进行解码或解密。
加密密钥是在加密机制中生成的随机字符序列。它用于在加密过程中将明文转换为密文。加密隐藏实际的信息并将其转换为密文，使其不可读。公钥加密就是这样一种可以加密消息的方法，而在现有技术中由于在进行数据安全交换过程中存在数据解密损失，导致数据交换效率低的技术问题。
发明内容
本申请提供了基于公钥加密的数据安全交换方法及系统，用于针对解决现有技术中存在的由于在进行数据安全交换过程中存在数据解密损失，导致数据交换效率低的技术问题。
鉴于上述问题，本申请提供了基于公钥加密的数据安全交换方法及系统。
第一方面，本申请提供了基于公钥加密的数据安全交换方法，所述方法包括：通过所述数据发出端提取待发送的源数据；确定数据加密等级，所述数据加密等级是根据所述源数据的影响系数所确定；基于所述数据加密等级，根据加密算法确定密钥对，其中，所述密钥对包含数据公钥、数据私钥；通过所述数据发出端使用所述数据公钥对所述源数据根据所述加密算法进行数据加密，获取加密数据；通过所述数据接收端使用所述数据私钥对所述加密数据进行解密，获取解密损失数据；通过优化数据对所述解密损失数据进行数据补偿，对所述数据接收端内的数据进行更新，基于更新数据进行所述数据发出端与所述数据接收端之间的数据安全交换。
第二方面，本申请提供了基于公钥加密的数据安全交换系统，所述系统包括：第一提取模块，所述第一提取模块用于通过所述数据发出端提取待发送的源数据；等级确定模块，所述等级确定模块用于确定数据加密等级，所述数据加密等级是根据所述源数据的影响系数所确定；密钥模块，所述密钥模块用于基于所述数据加密等级，根据加密算法确定密钥对，其中，所述密钥对包含数据公钥、数据私钥；数据加密模块，所述数据加密模块用于通过所述数据发出端使用所述数据公钥对所述源数据根据所述加密算法进行数据加密，获取加密数据；数据解密模块，所述数据解密模块用于通过所述数据接收端使用所述数据私钥对所述加密数据进行解密，获取解密损失数据；数据补偿模块，所述数据补偿模块用于通过优化数据对所述解密损失数据进行数据补偿，对所述数据接收端内的数据进行更新，基于更新数据进行所述数据发出端与所述数据接收端之间的数据安全交换。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请提供的基于公钥加密的数据安全交换方法及系统，涉及数据处理技术领域，解决了现有技术中由于在进行数据安全交换过程中存在数据解密损失，导致数据交换效率低的技术问题，实现了对数据安全交换过程中进行数据解密补偿，提高数据交换效率。
附图说明
图1为本申请提供了基于公钥加密的数据安全交换方法流程示意图；
图2为本申请提供了基于公钥加密的数据安全交换方法中确定密钥对流程示意图；
图3为本申请提供了基于公钥加密的数据安全交换系统结构示意图。
附图标记说明：第一提取模块1，等级确定模块2，密钥模块3，数据加密模块4，数据解密模块5，数据补偿模块6。
具体实施方式
本申请通过提供基于公钥加密的数据安全交换方法及系统，用于解决现有技术中由于在进行数据安全交换过程中存在数据解密损失，导致数据交换效率低的技术问题。
实施例一
如图1所示，本申请实施例提供了基于公钥加密的数据安全交换方法，该方法应用于基于公钥加密的数据安全交换系统，所述基于公钥加密的数据安全交换系统与数据发出端、数据接收端通信连接，该方法包括：
步骤A100：通过所述数据发出端提取待发送的源数据；
进一步而言，本申请步骤A100还包括：
步骤A110：通过所述数据发出端内的源数据基础信息，其中，所述数据基础信息包含源数据类型信息、源数据结构信息、源数据字节信息；
步骤A120：基于所述源数据类型信息、所述源数据结构信息、所述源数据字节信息建立源数据库；
步骤A130：基于所述数据安全环境遍历所述源数据库提取待发送的所述源数据。
在本申请中，本申请实施例提供的基于公钥加密的数据安全交换方法应用于基于公钥加密的数据安全交换系统，该基于公钥加密的数据安全交换系统与数据发出端、数据接收端通信连接，该数据发出端、数据接收端用于进行数据交换。
进一步的，通过数据发出端内的源数据基础信息，且数据基础信息包含源数据类型信息、源数据结构信息、源数据字节信息，源数据类型信息是指通过一组属性描述源数据定义、标识、表示和允许值的数据单元，源数据结构信息是指在源数据内的数据之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，源数据字节信息是指源数据在计算机内的存储容量，并通过源数据类型信息、源数据结构信息、源数据字节信息建立源数据库，同时从边界安全、访问控制和授权、数据保护、审计和监控综合考虑以建立全方位的数据安全环境，在所建立的数据安全环境下遍历源数据库，在预构建的检测标准数据的基础上，将上述所获目标型号信息在源数据库中进行遍历，获取源数据库中待遍历的标准数据表所对应的目标索引为数据接收端需要的数据信息，基于目标索引对标准数据表中的各数据块执行块遍历操作，并在遍历标准数据表的过程中，通过确定标准数据表中下一数据块的块架构信息来达到精确控制IOPS的目的，提升遍历结果精确度，进一步的，在当前数据块为所述数据表中的最后一块时，结束标准数据表的遍历操作，从而将遍历提取出的数据记作待发送的源数据，为后期实现基于公钥加密进行数据安全交换作为重要参考依据。
步骤A200：确定数据加密等级，所述数据加密等级是根据所述源数据的影响系数所确定；
进一步而言，本申请步骤A200还包括：
步骤A210：分析所述源数据的数据特征，根据源数据特征将源数据进行聚类，确定多个数据类别；
步骤A220：基于重要性原则，将根据所述多个数据类别中每个数据类别进行序列化处理，获取数据序列；
步骤A230：根据所述数据序列确定所述源数据的影响系数。
在本申请中，为了后期在进行数据交换时的准确性，因此需要对上述所确定的待发送的源数据进行数据加密等级的确定，而数据加密等级是根据源数据的影响系数进行划分的，因此首先对源数据的数据特征进行分析，其数据特征可以是源数据的数据容量特征、源数据的数据种类特征、源数据的数据可变性特征、源数据的数据速度特征等，并根据该源数据特征将待发送的源数据进行聚类，是指将待发送的源数据分成由类似的对象组成的多个类，从而获取源数据的多个数据类别，进一步的，根据重要性原则，对多个数据类别中每个数据类别进行降序的序列化处理，其重要性原则是指在数据交换过程中应区别源数据中不同类别的数据所对应的重要性程度，采用不同的核算方式，而对不重要的数据项可以采取后排序的方法进行处理，因此获得具有降序的数据类别，即数据序列，将处于数据序列中的第一位序的数据作为影响系数最高的源数据，以此类推，从而确定源数据中所有不同数据类别的数据所对应的影响系数，最终确定源数据的影响系数，进而为实现基于公钥加密进行数据安全交换做保障。
步骤A300：基于所述数据加密等级，根据加密算法确定密钥对，其中，所述密钥对包含数据公钥、数据私钥；
进一步而言，如图2所示，本申请步骤A300还包括：
步骤A310：判断所述源数据的影响系数是否大于预设影响阈值；
步骤A320：将所述源数据中影响系数大于所述预设影响阈值的源数据记作一级加密数据；
步骤A330：将所述源数据中影响系数等于所述预设影响阈值的源数据记作二级加密数据；
步骤A340：将所述源数据中影响系数小于所述预设影响阈值的源数据记作三级加密数据；
步骤A350：通过所述加密算法对所述一级加密数据、所述二级加密数据、所述三级加密数据依次进行加密必要性判断，根据加密必要性确定密钥对。
在本申请中，为了更准确的对数据进行加密，首先对预设影响阈值进行设定，预设影响阈值是根据历史时段内进行加密传输的数据在数据交换过程中出现异常时所存在的影响的临界值进行确定，进一步的，对源数据的影响系数是否大于预设影响阈值进行判断，当源数据中影响系数大于预设影响阈值时，视为该源数据的重要等级为最高级，因此需要重点对该类源数据进行复杂加密，即必须加密的数据，并将该源数据记作一级加密数据，当源数据中影响系数等于预设影响阈值时，视为该源数据的重要等级为中级，因此可以对该类源数据进行简单加密，并将该源数据记作二级加密数据，当源数据中影响系数小于预设影响阈值时，视为该源数据的重要等级为低级，因此对该类源数据可加密可不加密，并将该源数据记作三级加密数据，进一步的通过如下所示的加密算法对一级加密数据、二级加密数据、三级加密数据依次进行加密必要性判断，其加密算法如下所示：
Setup(1λ)→(pk,sk)；
其中，1λ为长为λ的{0,1}比特串，λ为安全参数，(pk,sk)为密钥对；
通过依次将一级加密数据、二级加密数据、三级加密数据输入至加密算法公式中进行计算确定源数据的密钥对，为后续实现基于公钥加密进行数据安全交换夯实基础。
步骤A400：通过所述数据发出端使用所述数据公钥对所述源数据根据所述加密算法进行数据加密，获取加密数据；
在本申请中，以上述计算所获的密钥对中所包含的数据公钥作为加密基础数据，通过与系统所通信连接的数据发出端使用该数据公钥对源数据进行数据加密，是指在数据发出端内根据如下所示的加密算法使用数据公钥对源数据进行数据加密，其加密算法如下所示：
Enc(pk,m)→Ct；
其中，m为需要加密的源数据，pk为数据公钥，Ct为加密后的源数据；
利用数据公钥代入该加密公式中，对源数据进行数据加密计算，从而最终确定进行加密后的源数据，即加密数据，实现基于公钥加密进行数据安全交换有着限定的作用。
步骤A500：通过所述数据接收端使用所述数据私钥对所述加密数据进行解密，获取解密损失数据；
在本申请中，以上述计算所获的密钥对中所包含的数据私钥作为解密基础数据，通过与系统所通信连接的数据接收端使用该数据私钥对源数据进行数据解密，是指在数据接收端内根据如下所示的解密算法使用数据私钥对加密数据进行数据解密，其解密算法如下所示：
Dec(sk,Ct)→m'；
其中，sk为数据私钥，Ct为加密后的源数据，m'为解密后的源数据。
利用数据私钥代入该解密公式中，对加密数据进行数据解密计算，从而最终确定进行解密后的数据，而在对数据进行解密的过程中，可能会由于存储介质故障、数据私钥错误而导致的数据损失，从而确定对加密数据进行解密后的解密损失数据，以便为后期基于公钥加密进行数据安全交换时作为参照数据。
步骤A600：通过优化数据对所述解密损失数据进行数据补偿，对所述数据接收端内的数据进行更新，基于更新数据进行所述数据发出端与所述数据接收端之间的数据安全交换。
进一步而言，本申请步骤A600还包括：
步骤A610：根据所述数据加密等级和所述源数据的影响系数，获取损失数据；
步骤A620：引入损失函数对所述损失数据进行分析，得到反馈参数，将所述反馈参数作为所述优化数据进行输出。
在本申请中，为了使得在进行数据安全交换过程中保证数据的完整性，因此需要通过优化数据对解密损失数据进行数据补偿，该优化数据是首先通过上述所确定的数据加密等级以及源数据的影响系数对解密后的数据造成的数据损失进行检验，从而获取检验后的损失数据，且为了使得对解密损失数据在进行数据补偿后无限接近于源数据，因此需要将损失数据与源数据的差值降到最低，此时需要对如下所示的损失函数进行引入，由此对损失数据进行分析，其所引入的损失函数的计算公式如下：
其中，为源数据，yi为加密数据，ε为变量反馈系数，且ε＝ε1+ε2，ε1为基于数据加密等级的变量反馈系数，ε2为基于源数据的影响系数的变量反馈系数，n为一行数据中的n列，n>0。
根据损失函数计算出的数据获得反馈参数，同时将反馈参数作为所述优化数据进行输出。
进一步的根据优化数据完成对解密损失函数的数据补偿后，对数据接收端内的所存储的不完整数据进行数据补偿更新，最终根据更新后的数据完成数据发出端与数据接收端进行数据安全交换时的数据传输完整性，提高后期实现基于公钥加密进行数据安全交换的准确率。
综上所述，本申请实施例提供的基于公钥加密的数据安全交换方法，至少包括如下技术效果，实现了对数据安全交换过程中进行数据解密补偿，提高数据交换效率。
实施例二
基于与前述实施例中基于公钥加密的数据安全交换方法相同的发明构思，如图3所示，本申请提供了基于公钥加密的数据安全交换系统，系统包括：
第一提取模块1，所述第一提取模块1用于通过所述数据发出端提取待发送的源数据；
等级确定模块2，所述等级确定模块2用于确定数据加密等级，所述数据加密等级是根据所述源数据的影响系数所确定；
密钥模块3，所述密钥模块3用于基于所述数据加密等级，根据加密算法确定密钥对，其中，所述密钥对包含数据公钥、数据私钥；
数据加密模块4，所述数据加密模块4用于通过所述数据发出端使用所述数据公钥对所述源数据根据所述加密算法进行数据加密，获取加密数据；
数据解密模块5，所述数据解密模块5用于通过所述数据接收端使用所述数据私钥对所述加密数据进行解密，获取解密损失数据；
数据补偿模块6，所述数据补偿模块6用于通过优化数据对所述解密损失数据进行数据补偿，对所述数据接收端内的数据进行更新，基于更新数据进行所述数据发出端与所述数据接收端之间的数据安全交换。
进一步而言，系统还包括：
基础信息模块，所述基础信息模块用于通过所述数据发出端内的源数据基础信息，其中，所述数据基础信息包含源数据类型信息、源数据结构信息、源数据字节信息；
数据库建立模块，所述数据库建立模块用于基于所述源数据类型信息、所述源数据结构信息、所述源数据字节信息建立源数据库；
遍历模块，所述遍历模块用于基于所述数据安全环境遍历所述源数据库提取待发送的所述源数据。
进一步而言，系统还包括：
聚类模块，所述聚类模块用于分析所述源数据的数据特征，根据源数据特征将源数据进行聚类，确定多个数据类别；
序列化处理模块，所述序列化处理模块用于基于重要性原则，将根据所述多个数据类别中每个数据类别进行序列化处理，获取数据序列；
系数确定模块，所述系数确定模块用于根据所述数据序列确定所述源数据的影响系数。
进一步而言，系统还包括：
第一判断模块，所述第一判断模块用于判断所述源数据的影响系数是否大于预设影响阈值；
第二判断模块，所述第二判断模块用于将所述源数据中影响系数大于所述预设影响阈值的源数据记作一级加密数据；
第三判断模块，所述第三判断模块用于将所述源数据中影响系数等于所述预设影响阈值的源数据记作二级加密数据；
第四判断模块，所述第四判断模块用于将所述源数据中影响系数小于所述预设影响阈值的源数据记作三级加密数据；
第五判断模块，所述第五判断模块用于通过所述加密算法对所述一级加密数据、所述二级加密数据、所述三级加密数据依次进行加密必要性判断，根据加密必要性确定密钥对。
进一步而言，系统还包括：
损失数据模块，所述损失数据模块用于根据所述数据加密等级和所述源数据的影响系数，获取损失数据；
优化数据模块，所述优化数据模块用于引入损失函数对所述损失数据进行分析，得到反馈参数，将所述反馈参数作为所述优化数据进行输出。
本说明书通过前述对基于公钥加密的数据安全交换方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中基于公钥加密的数据安全交换系统，对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.基于公钥加密的数据安全交换方法，其特征在于，所述方法应用于基于公钥加密的数据安全交换系统，所述基于公钥加密的数据安全交换系统与数据发出端、数据接收端通信连接，所述方法包括：
通过所述数据发出端提取待发送的源数据；
确定数据加密等级，所述数据加密等级是根据所述源数据的影响系数所确定；
基于所述数据加密等级，根据加密算法确定密钥对，其中，所述密钥对包含数据公钥、数据私钥；
通过所述数据发出端使用所述数据公钥对所述源数据根据所述加密算法进行数据加密，获取加密数据；
通过所述数据接收端使用所述数据私钥对所述加密数据进行解密，获取解密损失数据；
通过优化数据对所述解密损失数据进行数据补偿，对所述数据接收端内的数据进行更新，基于更新数据进行所述数据发出端与所述数据接收端之间的数据安全交换。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于通过所述数据发出端提取待发送的源数据，方法还包括：
通过所述数据发出端内的源数据基础信息，其中，所述数据基础信息包含源数据类型信息、源数据结构信息、源数据字节信息；
基于所述源数据类型信息、所述源数据结构信息、所述源数据字节信息建立源数据库；
基于所述数据安全环境遍历所述源数据库提取待发送的所述源数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，方法还包括：
分析所述源数据的数据特征，根据源数据特征将源数据进行聚类，确定多个数据类别；
基于重要性原则，将根据所述多个数据类别中每个数据类别进行序列化处理，获取数据序列；
根据所述数据序列确定所述源数据的影响系数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述数据加密等级，根据加密算法确定密钥对，方法还包括：
判断所述源数据的影响系数是否大于预设影响阈值；
将所述源数据中影响系数大于所述预设影响阈值的源数据记作一级加密数据；
将所述源数据中影响系数等于所述预设影响阈值的源数据记作二级加密数据；
将所述源数据中影响系数小于所述预设影响阈值的源数据记作三级加密数据；
通过所述加密算法对所述一级加密数据、所述二级加密数据、所述三级加密数据依次进行加密必要性判断，根据加密必要性确定密钥对。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加密算法为：
Setup(1λ)→(pk,sk)；
其中，1λ为长为λ的{0,1}比特串，λ为安全参数，(pk,sk)为密钥对；
Enc(pk,m)→Ct；
其中，m为需要加密的源数据，pk为数据公钥，Ct为加密后的源数据；
Dec(sk,Ct)→m'；
其中，sk为数据私钥，Ct为加密后的源数据，m'为解密后的源数据。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述数据加密等级和所述源数据的影响系数，获取损失数据；
引入损失函数对所述损失数据进行分析，得到反馈参数，将所述反馈参数作为所述优化数据进行输出。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，损失函数的计算公式如下：
其中，为源数据，yi为加密数据，ε为变量反馈系数，且ε＝ε1+ε2，ε1为基于数据加密等级的变量反馈系数，ε2为基于源数据的影响系数的变量反馈系数，n为一行数据中的n列，n>0。
8.基于公钥加密的数据安全交换系统，其特征在于，所述基于公钥加密的数据安全交换系统与数据发出端、数据接收端通信连接，所述系统包括：
第一提取模块，所述第一提取模块用于通过所述数据发出端提取待发送的源数据；
等级确定模块，所述等级确定模块用于确定数据加密等级，所述数据加密等级是根据所述源数据的影响系数所确定；
密钥模块，所述密钥模块用于基于所述数据加密等级，根据加密算法确定密钥对，其中，所述密钥对包含数据公钥、数据私钥；
数据加密模块，所述数据加密模块用于通过所述数据发出端使用所述数据公钥对所述源数据根据所述加密算法进行数据加密，获取加密数据；
数据解密模块，所述数据解密模块用于通过所述数据接收端使用所述数据私钥对所述加密数据进行解密，获取解密损失数据；
数据补偿模块，所述数据补偿模块用于通过优化数据对所述解密损失数据进行数据补偿，对所述数据接收端内的数据进行更新，基于更新数据进行所述数据发出端与所述数据接收端之间的数据安全交换。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |