CN117633829A - 城市安全数据密码加密方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了城市安全数据密码加密方法与系统，涉及城市数据安全技术领域，包括获取城市安全数据，存储在城市安全中心数据库中；用户登录城市安全中心访问城市安全中心数据库中的城市安全数据；城市安全中心生成用户专属公钥对访问的城市安全数据加密，并将加密后的数据传输给用户；用户接收到加密的城市安全数据后通过专属私钥还原数据，同步对还原数据的完整性进行验证。本发明有益效果为：本发明通过结合公钥加密与单向加密数据锁的多重加密机制，为城市安全数据提供了双层保护，极大地增强了对外部攻击的防护能力，降低了数据泄露的风险，同时确保了最终用户始终能获得准确且完整的数据信息，具有明显的优势。
Description
技术领域
本发明涉及城市数据安全技术领域，特别是城市安全数据密码加密方法与系统。
背景技术
城市安全数据是指关于城市中各种安全相关方面的数据集合，旨在帮助分析、评估和改进城市的整体安全状况，这些数据可以涵盖广泛的领域，以便深入了解城市的风险、挑战和机会，从而采取适当的措施来提高城市居民的生活质量和安全感，现代城市对其关键数据进行保护是至关重要的，而这些数据往往是城市运营的关键，传统的数据加密和保护方法可能没有针对复杂的城市安全数据的特点进行优化，使得数据可能面临泄露的风险。
发明内容
鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明所要解决的问题在于传统的数据加密和保护方法可能没有针对复杂的城市安全数据的特点进行优化，使得数据可能面临泄露的风险。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：城市安全数据密码加密方法，其包括，获取城市安全数据，存储在城市安全中心数据库中；
用户登录城市安全中心访问城市安全中心数据库中的城市安全数据；
城市安全中心生成用户专属公钥对访问的城市安全数据加密，并将加密后的数据传输给用户；
用户接收到加密的城市安全数据后通过专属私钥还原数据，同步对还原数据的完整性进行验证。
作为本发明所述城市安全数据密码加密方法的一种优选方案，其中：所述获取城市安全数据后根据城市安全数据特征将数据进行分类，并按分类特征将城市安全数据存储在城市安全中心数据库中，所述城市安全数据库定期对城市安全数据进行更新同时对数据库中冗余数据进行清理。
作为本发明所述城市安全数据密码加密方法的一种优选方案，其中：所述用户登录城市安全中心需要使用用户专属的账号和密码，城市安全中心对用户输入的账号和密码进行验证：
若用户输入账号和密码对应成功，则允许用户登录对数据库中的城市安全数据进行访问；
若用户输入账号和密码对应失败，则拒绝用户登录城市安全中心并且跳转登录界面使用户重新输入；
若用户输入账号不存在，则城市安全中心向用户发送注册账号页面进行新账号注册。
作为本发明所述城市安全数据密码加密方法的一种优选方案，其中：所述用户登录上城市安全中心后对城市安全数据进行查询访问，首先需要通过城市安全中心生成专属于用户的公钥和私钥，生成算法如下：
其中p和q为随机选择的两个不相同的质数，e为随机整数，并且，由以上公式计算得出用户专属公钥为/>，私钥为（n，d）。
作为本发明所述城市安全数据密码加密方法的一种优选方案，其中：所述城市安全中心生成用户专属的公钥和私钥后访问数据库，将用户选择的城市安全数据进行调用并通过公钥进行加密：
其中M为城市安全数据明文，C为加密后的城市安全数据，城市安全中心将城市安全数据进行加密后将全部数据生成压缩包并在数据压缩包上添加单向加密数据锁：
其中Q为用户输入的单向加密数据锁密码明文，H为生成的哈希值，为单向哈希函数，经过以上步骤后，城市安全中心将加密处理后的数据发送给用户。
作为本发明所述城市安全数据密码加密方法的一种优选方案，其中：所述用户收到附加单向加密数据锁的城市安全数据压缩包后，输入单向加密数据锁密码明文对单向加密数据锁进行解密获得城市安全数据压缩包：
若用户输入密码明文后生成的哈希值与数据锁哈希值一致，则可以解开数据锁获取城市安全中心数据压缩包；
若用户输入密码明文后生成的哈希值与数据锁哈希值不一致，则允许用户重新输入密码明文生成哈希值，用户输入密码明文错误次数≤3次解开数据锁能够获取城市安全中心数据压缩包，用户输入密码明文错误次数＞3次单向加密数据锁将城市安全中心数据压缩包进行粉碎处理。
作为本发明所述城市安全数据密码加密方法的一种优选方案，其中：所述用户解开单向加密数据锁后获得城市安全数据压缩包，解压后获取公钥加密的城市安全数据，通过用户专属私钥进行解密：
其中M为城市安全数据明文，C为加密后的城市安全数据，经过以上解密后用户获得原始城市安全数据，用户对数据完整性进行验证：
若获得的原始城市安全数据完整正确，则对城市安全数据进行解读查询；
若获得的原始城市安全数据中存在缺失，则对城市安全数据进行重新解密并检索缺少数据部分从数据库中补充；
若获得的原始城市安全数据中存在错误，则对数据错误部分进行标记，从城市安全中心数据库中重新获取数据，并对所有加密解密步骤进行详细检查对出现错误部分进行修正。
本发明的另外一个目的是提供基于单向和公钥加密算法的城市安全数据密码加密系统，其包括：获取模块、存储模块、中转模块以及处理模块；
所述获取模块包含数据获取子模块和数据清洗子模块，所述数据获取子模块用于获取城市安全数据，所述数据清洗子模块用于对获取的城市安全数据进行清洗；
所述存储模块用于对获取模块获取的城市安全数据进行存储和保护；
所述中转模块用于对用户的操作进行中转，同时将加密后的城市安全数据传输给用户；
所述处理模块用于对生成用户专属的公钥和私钥，并进行城市安全数据的加密和解密处理。
一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现城市安全数据密码加密方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现城市安全数据密码加密方法的步骤。
本发明有益效果为：本发明通过结合公钥加密与单向加密数据锁的多重加密机制，为城市安全数据提供了双层保护，极大地增强了对外部攻击的防护能力，降低了数据泄露的风险，同时确保了最终用户始终能获得准确且完整的数据信息，具有明显的优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。
图1为城市安全数据密码加密方法的流程示意图。
图2为基于单向和公钥加密算法的城市安全数据密码加密系统的流程示意图。
图3为基于单向和公钥加密算法的城市安全数据密码加密系统的设备示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1，为本发明第一个实施例，该实施例提供了城市安全数据密码加密方法，城市安全数据密码加密方法包括以下步骤：
S1、获取城市安全数据，存储在城市安全中心数据库中；
应说明的是，获取城市安全数据后根据城市安全数据特征将数据进行分类，并按分类特征将城市安全数据存储在城市安全中心数据库中，城市安全数据库定期对城市安全数据进行更新同时对数据库中冗余数据进行清理。
S2、用户登录城市安全中心访问城市安全中心数据库中的城市安全数据；
应说明的是，用户登录城市安全中心需要使用用户专属的账号和密码，城市安全中心对用户输入的账号和密码进行验证：
若用户输入账号和密码对应成功，则允许用户登录对数据库中的城市安全数据进行访问；
若用户输入账号和密码对应失败，则拒绝用户登录城市安全中心并且跳转登录界面使用户重新输入；
若用户输入账号不存在，则城市安全中心向用户发送注册账号页面进行新账号注册。
S3、城市安全中心生成用户专属公钥对访问的城市安全数据加密，并将加密后的数据传输给用户；
应说明的是，用户登录上城市安全中心后对城市安全数据进行查询访问，首先需要通过城市安全中心生成专属于用户的公钥和私钥，生成算法如下：
其中p和q为随机选择的两个不相同的质数，e为随机整数，并且，由以上公式计算得出用户专属公钥为/>，私钥为（n，d）。
进一步地，城市安全中心生成用户专属的公钥和私钥后访问数据库，将用户选择的城市安全数据进行调用并通过公钥进行加密：
其中M为城市安全数据明文，C为加密后的城市安全数据，城市安全中心将城市安全数据进行加密后将全部数据生成压缩包并在数据压缩包上添加单向加密数据锁：
其中Q为用户输入的单向加密数据锁密码明文，H为生成的哈希值，为单向哈希函数，经过以上步骤后，城市安全中心将加密处理后的数据发送给用户。
S4、用户接收到加密的城市安全数据后通过专属私钥还原数据，同步对还原数据的完整性进行验证；
应说明的是，用户收到附加单向加密数据锁的城市安全数据压缩包后，输入单向加密数据锁密码明文对单向加密数据锁进行解密获得城市安全数据压缩包：
若用户输入密码明文后生成的哈希值与数据锁哈希值一致，则可以解开数据锁获取城市安全中心数据压缩包；
若用户输入密码明文后生成的哈希值与数据锁哈希值不一致，则允许用户重新输入密码明文生成哈希值，用户输入密码明文错误次数≤3次解开数据锁能够获取城市安全中心数据压缩包，用户输入密码明文错误次数＞3次单向加密数据锁将城市安全中心数据压缩包进行粉碎处理。
还应说明的是，用户解开单向加密数据锁后获得城市安全数据压缩包，解压后获取公钥加密的城市安全数据，通过用户专属私钥进行解密：
其中M为城市安全数据明文，C为加密后的城市安全数据，经过以上解密后用户获得原始城市安全数据，用户对数据完整性进行验证：
若获得的原始城市安全数据完整正确，则对城市安全数据进行解读查询；
若获得的原始城市安全数据中存在缺失，则对城市安全数据进行重新解密并检索缺少数据部分从数据库中补充；
若获得的原始城市安全数据中存在错误，则对数据错误部分进行标记，从城市安全中心数据库中重新获取数据，并对所有加密解密步骤进行详细检查对出现错误部分进行修正。
实施例2
参照图2和图3，为本发明第二个实施例，该实施提供了基于单向和公钥加密算法的城市安全数据密码加密系统，其包括获取模块、存储模块、中转模块以及处理模块；
所述获取模块包含数据获取子模块和数据清洗子模块，所述数据获取子模块用于获取城市安全数据，所述数据清洗子模块用于对获取的城市安全数据进行清洗；
所述存储模块用于对获取模块获取的城市安全数据进行存储和保护；
所述中转模块用于对用户的操作进行中转，同时将加密后的城市安全数据传输给用户；
所述处理模块用于对生成用户专属的公钥和私钥，并进行城市安全数据的加密和解密处理。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置）、便携式计算机盘盒（磁装置）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器）、光纤装置以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方案中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方其中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
实施例3
为本发明第三个实施例，该实施例不同于前两个实施例，为了验证本发明的有益效果，将本发明与传统方法通过实验进行论证，实验结果如下表所示。
表1：本发明方法与传统方法对比表
| 本发明方法 | 传统方法 | |
| 数据安全性 | 使用公钥和单向加密提供双重保护 | 单一方式的加密 |
| 数据保存 | 数据分类存储、定期更新与冗余清理 | 集中存储，可能缺乏定期维护 |
| 数据完整性 | 解密后进行数据完整性检查，及时纠正 | 简化或无数据完整性检查 |
| 系统安全性 | 强化的连续错误输入处理和数据锁功能 | 基础的错误输入处理，缺乏额外安全层 |
| 系统适应性 | 系统可进行改进适应不断进步的技术 | 系统已经固化，难以进行改变 |
表2：本发明方法与传统方法实验论证表
| 数据准确率 | 用户满意度 | 数据安全性 | |
| 本发明方法 | 98.69% | 97.46% | 强，难以破解 |
| 传统方法 | 94.43% | 92.54% | 弱，容易破解 |
通过上述表格可以得出，本发明提出的城市安全数据密码加密方法较于传统方法在数据处理，安全性保障和数据准确率方面具有明显优势，同时用户满意度也优于传统方法，因此具有优越性。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.城市安全数据密码加密方法，其特征在于：包括，
获取城市安全数据，存储在城市安全中心数据库中；
用户登录城市安全中心访问城市安全中心数据库中的城市安全数据；
城市安全中心生成用户专属公钥对访问的城市安全数据加密，并将加密后的数据传输给用户；
用户接收到加密的城市安全数据后通过专属私钥还原数据，同步对还原数据的完整性进行验证；
所述用户登录城市安全中心需要使用用户专属的账号和密码，城市安全中心对用户输入的账号和密码进行验证：
若用户输入账号和密码对应成功，则允许用户登录对数据库中的城市安全数据进行访问；
若用户输入账号和密码对应失败，则拒绝用户登录城市安全中心并且跳转登录界面使用户重新输入；
若用户输入账号不存在，则城市安全中心向用户发送注册账号页面进行新账号注册；
所述用户登录上城市安全中心后对城市安全数据进行查询访问，首先需要通过城市安全中心生成专属于用户的公钥和私钥，生成算法如下：
；
其中p和q为随机选择的两个不相同的质数，e为随机整数，并且，由以上公式计算得出用户专属公钥为/>，私钥为（n，d）。
2.如权利要求1所述的城市安全数据密码加密方法，其特征在于：所述获取城市安全数据后根据城市安全数据特征将数据进行分类，并按分类特征将城市安全数据存储在城市安全中心数据库中，所述城市安全数据库定期对城市安全数据进行更新同时对数据库中冗余数据进行清理。
3.如权利要求2所述的城市安全数据密码加密方法，其特征在于：所述城市安全中心生成用户专属的公钥和私钥后访问数据库，将用户选择的城市安全数据进行调用并通过公钥进行加密：
；
其中M为城市安全数据明文，C为加密后的城市安全数据，城市安全中心将城市安全数据进行加密后将全部数据生成压缩包并在数据压缩包上添加单向加密数据锁：
；
其中Q为用户输入的单向加密数据锁密码明文，H为生成的哈希值，为单向哈希函数，经过以上步骤后，城市安全中心将加密处理后的数据发送给用户。
4.如权利要求3所述的城市安全数据密码加密方法，其特征在于：所述用户收到附加单向加密数据锁的城市安全数据压缩包后，输入单向加密数据锁密码明文对单向加密数据锁进行解密获得城市安全数据压缩包：
若用户输入密码明文后生成的哈希值与数据锁哈希值一致，则可以解开数据锁获取城市安全中心数据压缩包；
若用户输入密码明文后生成的哈希值与数据锁哈希值不一致，则允许用户重新输入密码明文生成哈希值，用户输入密码明文错误次数≤3次解开数据锁能够获取城市安全中心数据压缩包，用户输入密码明文错误次数＞3次单向加密数据锁将城市安全中心数据压缩包进行粉碎处理。
5.如权利要求4所述的城市安全数据密码加密方法，其特征在于：所述用户解开单向加密数据锁后获得城市安全数据压缩包，解压后获取公钥加密的城市安全数据，通过用户专属私钥进行解密：
；
其中M为城市安全数据明文，C为加密后的城市安全数据，经过以上解密后用户获得原始城市安全数据，用户对数据完整性进行验证：
若获得的原始城市安全数据完整正确，则对城市安全数据进行解读查询；
若获得的原始城市安全数据中存在缺失，则对城市安全数据进行重新解密并检索缺少数据部分从数据库中补充；
若获得的原始城市安全数据中存在错误，则对数据错误部分进行标记，从城市安全中心数据库中重新获取数据，并对所有加密解密步骤进行详细检查对出现错误部分进行修正。
6.一种采用如权利要求1~5任一所述的城市安全数据密码加密方法的加密系统，其特征在于：包括获取模块、存储模块、中转模块以及处理模块；
所述获取模块包含数据获取子模块和数据清洗子模块，所述数据获取子模块用于获取城市安全数据，所述数据清洗子模块用于对获取的城市安全数据进行清洗；
所述存储模块用于对获取模块获取的城市安全数据进行存储和保护；
所述中转模块用于对用户的操作进行中转，同时将加密后的城市安全数据传输给用户；
所述处理模块用于对生成用户专属的公钥和私钥，并进行城市安全数据的加密和解密处理。
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