CN117749526B - 一种基于云计算的教育资源共享方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于教育资源共享技术领域，公开了一种基于云计算的教育资源共享方法及系统。所述的方法包括如下步骤：一种基于云计算的教育资源共享方法，包括如下步骤：基于云计算中心，构建分布式共享网络；基于可信机构，进行密钥初始化和实体注册；基于需求数据节点，确认需求教育资源信息；基于云计算中心，进行教育资源检索；基于需求数据节点，确认目标相似教育资源信息；基于目标共享数据节点，确认待共享教育资源数据，并进行加密和签名；基于需求数据节点，进行签名验证和数据解密，得到解密后共享教育资源数据，并生成教育资源共享记录。本发明解决了现有技术存在的共享效率低下、成本投入大、安全性和可靠性差以及资源更新维护困难的问题。

Description

一种基于云计算的教育资源共享方法及系统

技术领域

本发明属于教育资源共享技术领域，具体涉及一种基于云计算的教育资源共享方法及系统。

背景技术

随着信息技术的快速发展，教育信息化已成为教育行业的重要发展趋势。教育资源共享是教育信息化的关键环节，能够促进教育公平、提高教育质量和效率，其中，教育资源包括但不限于课程内容、教学视频、习题库以及实验资源。然而，传统的教育资源共享方法面临着一些挑战，如共享方式大多借助教育资源共享者将教育资源数据上传至云数据平台，教育资源需求者通过浏览云数据平台进行查询和下载，这样的共享方式需要耗费大量的时间进行上传和下载，教育资源共享效率低下，并且对云数据平台的数据容纳能力要求高，硬件成本投入和计算资源投入大；在共享过程中，教育资源的安全性和可靠性难以保证、资源更新维护困难，云数据平台的防护等级低下，容易受到恶意攻击导致数据丢失或泄密。

发明内容

为了解决现有技术存在的共享效率低下、成本投入大、安全性和可靠性差以及资源更新维护困难的问题，本发明目的在于提供一种基于云计算的教育资源共享方法及系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于云计算的教育资源共享方法，包括如下步骤：

基于云计算中心，采集所有用户端设备的公开教育资源信息及对应的数据节点信息，并根据所有用户端设备的数据节点信息，构建分布式共享网络；分布式共享网络包括若干数据节点，每一数据节点对应于一用户端设备，且数据节点包括需求数据节点和共享数据节点；

基于可信机构，对分布式共享网络中所有数据节点进行密钥初始化和实体注册，将得到的公私密钥对中的私钥和注册信息返回至对应的数据节点，并将公私密钥对中的公钥公布至云计算中心；

基于分布式共享网络中任一需求数据节点，确认需求教育资源信息，并将需求教育资源信息和需求数据节点的需求数据节点信息上传至云计算中心；

基于云计算中心，根据需求教育资源信息，在云计算中心的所有公开教育资源信息中，进行教育资源检索，并根据需求数据节点信息，将得到的若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点信息返回至需求数据节点；

基于需求数据节点，确认若干相似教育资源信息中的目标相似教育资源信息和对应的目标共享数据节点信息，并根据目标共享数据节点信息，向目标共享数据节点发送目标相似教育资源信息及需求数据节点的需求数据节点信息；

基于目标共享数据节点，根据目标相似教育资源信息，确认待共享教育资源数据，根据目标共享数据节点的私钥和注册信息，对待共享教育资源数据进行加密和签名，并根据需求数据节点信息，将得到的加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至对应的需求数据节点；

基于需求数据节点，对签名数据进行签名验证，验证通过后，根据目标共享数据节点的公钥，对加密后待共享教育资源数据进行解密，得到解密后共享教育资源数据，生成教育资源共享记录，并将教育资源共享记录上传至云计算中心。

进一步地，数据节点信息包括用户端设备的设备状态信息、设备通信链路、IP地址、设备属性信息、实体编号、存储空间信息以及共享权限信息，且数据节点信息包括需求数据节点信息、共享数据节点信息以及目标共享数据节点信息。

进一步地，教育资源信息包括教育资源主题信息、教育资源设备属性信息、教育资源访问权限信息、教育资源敏感度信息以及教育资源占用空间信息，且教育资源信息包括公开教育资源信息、需求教育资源信息、相似教育资源信息以及目标相似教育资源信息。

进一步地，基于云计算中心，采集所有用户端设备的公开教育资源信息及对应的数据节点信息，并根据所有用户端设备的数据节点信息，构建分布式共享网络，包括如下步骤：

基于云计算中心，采集所有用户端设备的公开教育资源信息及对应的数据节点信息；

根据数据节点信息的设备通信链路，获取每一用户端设备与其它用户端设备的连接关系；

根据所有用户端设备的数据节点信息的IP地址和每一用户端设备与其它用户端设备的连接关系，进行分布式连接，得到分布式共享网络。

进一步地，基于可信机构，对分布式共享网络中所有数据节点进行密钥初始化和实体注册，将得到的公私密钥对中的私钥和注册信息返回至对应的数据节点，并将公私密钥对中的公钥公布至云计算中心，包括如下步骤：

基于可信机构，从云计算中心中采集分布式共享网络中所有数据节点的数据节点信息；

根据用户端设备的数据节点信息中的设备属性信息和实体编号，进行密钥初始化，生成每一数据节点的公私密钥对；

根据所有数据节点的公私密钥对中的私钥和对应的实体编号，进行实体注册，得到每一数据节点的注册信息；

将公私密钥对中的私钥和注册信息返回至对应的数据节点，并将公私密钥对中的公钥公布至云计算中心。

进一步地，基于分布式共享网络中任一需求数据节点，确认需求教育资源信息，并将需求教育资源信息和需求数据节点的需求数据节点信息上传至云计算中心，包括如下步骤：

基于分布式共享网络中任一数据节点，采集用户的登录信息，并对登录信息进行合法验证；

若合法验证通过，则将当前数据节点作为需求数据节点，否则，向数据节点返回合法验证失败提示，并重新采集用户的登录信息；

采集用户的若干需求教育资源关键词信息，并根据若干需求教育资源关键词信息，生成需求教育资源主题信息；

根据需求数据节点的数据节点信息中的设备属性信息和存储空间信息，确认需求教育资源设备属性信息和需求教育资源占用空间信息；

根据需求数据节点的数据节点信息中的共享权限信息，确认需求教育资源访问权限信息和需求教育资源敏感度信息；

整合需求教育资源主题信息、需求教育资源设备属性信息、需求教育资源占用空间信息、需求教育资源访问权限信息以及需求教育资源敏感度信息，生成需求教育资源信息；

将需求教育资源信息和需求数据节点的需求数据节点信息上传至云计算中心。

进一步地，基于云计算中心，根据需求教育资源信息，在云计算中心的所有公开教育资源信息中，进行教育资源检索，并根据需求数据节点信息，将得到的若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点信息返回至需求数据节点，包括如下步骤：

基于云计算中心，进行教育资源检索，获取需求教育资源信息与云计算中心的公开教育资源信息的相似度；

若相似度大于相似度阈值，则将对应的公开教育资源信息作为相似教育资源信息，并将相似教育资源信息对应的数据节点作为共享数据节点；

遍历云计算中心的所有公开教育资源信息，得到若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点的共享数据节点信息；

将若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点信息返回至需求数据节点。

进一步地，基于目标共享数据节点，根据目标相似教育资源信息，确认待共享教育资源数据，根据目标共享数据节点的私钥和注册信息，对待共享教育资源数据进行加密和签名，并根据需求数据节点信息，将得到的加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至对应的需求数据节点，包括如下步骤：

基于目标共享数据节点，根据接收的目标相似教育资源信息，在本地进行资源匹配，得到若干备选教育资源数据；

获取目标相似教育资源信息与备选教育资源数据的公开教育资源信息的相似度；

遍历目标共享数据节点的所有备选教育资源数据，并将相似度最高的备选教育资源数据作为待共享教育资源数据；

根据目标共享数据节点的私钥，使用非对称加密算法，对待共享教育资源数据进行加密，得到加密后待共享教育资源数据；

根据目标共享数据节点的注册信息，对加密后待共享教育资源数据进行签名，得到对应的签名数据；

基于分布式共享网络，根据需求数据节点信息中需求数据节点的IP地址，将加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至对应的需求数据节点。

进一步地，基于需求数据节点，对签名数据进行签名验证，验证通过后，根据目标共享数据节点的公钥，对加密后待共享教育资源数据进行解密，得到解密后共享教育资源数据，生成教育资源共享记录，并将教育资源共享记录上传至云计算中心，包括如下步骤：

基于需求数据节点，调用可信机构，根据目标共享数据节点的注册信息，对接收的签名数据进行签名验证；

若签名验证通过，则接收目标共享数据节点发送的加密后待共享教育资源数据，并进入下一步骤，否则，向需求数据节点返回签名验证失败提示，拦截加密后待共享教育资源数据，并结束教育资源共享工作；

调用云计算中心中目标共享数据节点的公钥，对加密后待共享教育资源数据进行解密，得到解密后共享教育资源数据，并生成教育资源共享记录；

将教育资源共享记录上传至云计算中心。

一种基于云计算的教育资源共享系统，用于实现教育资源共享方法，系统包括云计算中心、可信机构以及若干用户端设备，云计算中心和可信机构均分别与若干用户端设备连接，且云计算中心还与可信机构连接，若干用户端设备采用分布式连接方式，构成分布式共享网络，分布式共享网络包括若干数据节点，每一数据节点对应于一用户端设备，且数据节点包括需求数据节点和共享数据节点；

云计算中心，用于采集所有用户端设备的公开教育资源信息及对应的数据节点信息，并根据所有用户端设备的数据节点信息，构建分布式共享网络；根据需求教育资源信息，在云计算中心的所有公开教育资源信息中，进行教育资源检索，并根据需求数据节点信息，将得到的若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点信息返回至需求数据节点；

可信机构，用于对分布式共享网络中所有数据节点进行密钥初始化和实体注册，将得到的公私密钥对中的私钥和注册信息返回至对应的数据节点，并将公私密钥对中的公钥公布至云计算中心；

需求数据节点，用于确认需求教育资源信息，并将需求教育资源信息和需求数据节点的需求数据节点信息上传至云计算中心；确认若干相似教育资源信息中的目标相似教育资源信息和对应的目标共享数据节点信息，并将目标相似教育资源信息和对应的目标共享数据节点信息发送至分布式共享网络；对签名数据进行签名验证，验证通过后，根据目标共享数据节点的公钥，对加密后待共享教育资源数据进行解密，得到解密后共享教育资源数据，生成教育资源共享记录，并将教育资源共享记录上传至云计算中心；

共享数据节点，用于根据目标相似教育资源信息，确认待共享教育资源数据，根据目标共享数据节点的私钥和注册信息，对待共享教育资源数据进行加密和签名，并将得到的加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至分布式共享网络；

分布式共享网络，用于根据目标共享数据节点信息，向目标共享数据节点发送目标相似教育资源信息及需求数据节点的需求数据节点信息；根据需求数据节点信息，将得到的加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至对应的需求数据节点。

本发明的有益效果为：

本发明公开了一种基于云计算的教育资源共享方法及系统，改变了传统的云数据平台对教育资源进行集中管理和访问的方式，云计算中心仅仅对教育资源信息和数据节点信息进行处理和分析，降低了对云计算中心的数据容纳能力和计算资源的要求，减少了成本投入；通过根据教育资源信息在云计算中心进行高效、准确的教育资源检索，借助分布式共享网络实现端对端教育资源数据共享，避免了耗费大量的时间进行上传和下载，提高了教育资源共享效率；结合非对称加密算法和签名认证技术，对共享的教育资源数据进行双重加密，提高了教育资源数据进行传输的数据安全性和可靠性，避免了数据泄露；通过教育资源数据本地存储的方式，降低了教育资源更新维护的困难程度，实现了教育资源动态、实时更新。

本发明的其他有益效果将在具体实施方式中进一步进行说明。

附图说明

图1是本发明中基于云计算的教育资源共享方法的流程框图。

图2是本发明中基于云计算的教育资源共享系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种基于云计算的教育资源共享方法，包括如下步骤：

S1：基于云计算中心，采集所有用户端设备的公开教育资源信息及对应的数据节点信息，并根据所有用户端设备的数据节点信息，构建分布式共享网络，包括如下步骤：

S1-1：基于云计算中心，采集所有用户端设备的公开教育资源信息及对应的数据节点信息；

数据节点信息包括用户端设备的设备状态信息、设备通信链路、IP地址、设备属性信息、实体编号、存储空间信息以及共享权限信息，且数据节点信息包括需求数据节点信息、共享数据节点信息以及目标共享数据节点信息；

教育资源信息包括教育资源主题信息、教育资源设备属性信息、教育资源访问权限信息、教育资源敏感度信息以及教育资源占用空间信息，且教育资源信息包括公开教育资源信息、需求教育资源信息、相似教育资源信息以及目标相似教育资源信息；

S1-2：根据数据节点信息的设备通信链路，获取每一用户端设备与其它用户端设备的连接关系；

S1-3：根据所有用户端设备的数据节点信息的IP地址和每一用户端设备与其它用户端设备的连接关系，进行分布式连接，得到分布式共享网络；

分布式共享网络将资源共享范围限定在一定空间内，通过分布式连接，避免了对教育资源统一管理的存储的方式，并且建立各数据节点之间的端对端数据传输通道；

S1-4：分布式共享网络包括若干数据节点，每一数据节点对应于一用户端设备，且数据节点包括需求数据节点和共享数据节点；

S2：基于可信机构，对分布式共享网络中所有数据节点进行密钥初始化和实体注册，将得到的公私密钥对中的私钥和注册信息返回至对应的数据节点，并将公私密钥对中的公钥公布至云计算中心，包括如下步骤：

S2-1：基于可信机构，从云计算中心中采集分布式共享网络中所有数据节点的数据节点信息；

S2-2：根据用户端设备的数据节点信息中的设备属性信息和实体编号/>，进行密钥初始化，生成每一数据节点的公私密钥对，其中，/>为数据节点指示量；

公式为：

式中，为初始化生成的公开参数；/>均为循环群；/>为/>的生成元；/>为双线性映射；/>均为生成元参数；/>均为单向映射散列函数；/>为生成元随机数；/>为随机数；/>为初始化生成的主密钥；/>为生成元系数；/>为素数阶；/>为素域基点；

式中，均为生成元参数；/>为生成元随机数；/>为加密参数；

式中，为数据节点/>对应的公私密钥对中的私钥；/>为数据节点/>的实体编号；/>为数据节点/>的设备属性信息；/>为数据节点/>对应的公私密钥对中的公钥；/>为公钥随机数；/>为数据节点指示量；

S2-3：根据所有数据节点的公私密钥对中的私钥和对应的实体编号，进行实体注册，得到每一数据节点的注册信息；

公式为：

式中，为随机数；/>为数据节点/>的注册参数；/>为数据节点/>的注册ID；由注册参数/>和注册ID/>构成数据节点/>的注册信息/>；/>为数据节点/>的实体编号；/>为素数阶；/>为素域基点；/>为单向映射散列函数；/>为数据节点/>的私钥；为求余函数；

S2-4：将公私密钥对中的私钥和注册信息返回至对应的数据节点，并将公私密钥对中的公钥公布至云计算中心；

S3：基于分布式共享网络中任一需求数据节点，确认需求教育资源信息，并将需求教育资源信息和需求数据节点的需求数据节点信息上传至云计算中心，包括如下步骤：

S3-1：基于分布式共享网络中任一数据节点，采集用户的登录信息，并对登录信息进行合法验证；

S3-2：若合法验证通过，则将当前数据节点作为需求数据节点，否则，向数据节点返回合法验证失败提示，并重新采集用户的登录信息；

S3-3：采集用户的若干需求教育资源关键词信息，并根据若干需求教育资源关键词信息，生成需求教育资源主题信息；

本实施例中，使用主题模型（BTM，Biterm Topic Model），对若干需求教育资源关键词信息进行主题提取，得到需求教育资源主题信息；

S3-4：根据需求数据节点的数据节点信息中的设备属性信息和存储空间信息，确认需求教育资源设备属性信息和需求教育资源占用空间信息；

需求教育资源占用空间信息代表了教育资源数据的体量，为了数据传输和接收的可靠性，需要对存储空间信息进行限定，设备属性信息影响教育资源数据格式的兼容性，不同型号、处理器以及系统的设备对数据格式的要求不同；

S3-5：根据需求数据节点的数据节点信息中的共享权限信息，确认需求教育资源访问权限信息和需求教育资源敏感度信息；

需求教育资源访问权限信息和需求教育资源敏感度信息用于表征需求数据节点的共享权限信息，共享权限信息越高，可选择的需求教育资源访问权限信息和需求教育资源敏感度信息越多；

S3-6：整合需求教育资源主题信息、需求教育资源设备属性信息、需求教育资源占用空间信息、需求教育资源访问权限信息以及需求教育资源敏感度信息，生成需求教育资源信息；

S3-7：将需求教育资源信息和需求数据节点的需求数据节点信息上传至云计算中心；

S4：基于云计算中心，根据需求教育资源信息，在云计算中心的所有公开教育资源信息中，进行教育资源检索，并根据需求数据节点信息，将得到的若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点信息返回至需求数据节点，包括如下步骤：

S4-1：基于云计算中心，进行教育资源检索，获取需求教育资源信息与云计算中心的公开教育资源信息的相似度；

相似度为需求教育资源信息的需求教育资源主题信息、需求教育资源设备属性信息、需求教育资源访问权限信息、需求教育资源敏感度信息以及需求教育资源占用空间信息等第一文本数据与公开教育资源信息的公开教育资源主题信息、公开教育资源设备属性信息、公开教育资源访问权限信息、公开教育资源敏感度信息以及公开教育资源占用空间信息等第二文本数据之间的欧氏距离，相似度越高，说明需求教育资源与公开教育资源越匹配；

S4-2：若相似度大于相似度阈值，则将对应的公开教育资源信息作为相似教育资源信息，并将相似教育资源信息对应的数据节点作为共享数据节点；

S4-3：遍历云计算中心的所有公开教育资源信息，得到若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点的共享数据节点信息；

S4-4：将若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点信息返回至需求数据节点；

S5：基于需求数据节点，确认若干相似教育资源信息中的目标相似教育资源信息和对应的目标共享数据节点信息，并根据目标共享数据节点信息，向目标共享数据节点发送目标相似教育资源信息及需求数据节点的需求数据节点信息；

基于需求数据节点，对若干相似教育资源信息进行可视化列表展示，便于用户根据自身需求，选择目标相似教育资源信息；

S6：基于目标共享数据节点，根据目标相似教育资源信息，确认待共享教育资源数据，根据目标共享数据节点的私钥和注册信息，对待共享教育资源数据进行加密和签名，并根据需求数据节点信息，将得到的加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至对应的需求数据节点，包括如下步骤：

S6-1：基于目标共享数据节点，根据接收的目标相似教育资源信息，在本地进行资源匹配，得到若干备选教育资源数据；

S6-2：获取目标相似教育资源信息与备选教育资源数据的公开教育资源信息的相似度；

S6-3：遍历目标共享数据节点的所有备选教育资源数据，并将相似度最高的备选教育资源数据作为待共享教育资源数据；

S6-4：根据目标共享数据节点的私钥，使用非对称加密算法，对待共享教育资源数据进行加密，得到加密后待共享教育资源数据；

公式为：

式中，为目标共享数据节点/>的加密后待共享教育资源数据；/>为非对称加密函数；/>为目标共享数据节点/>的待共享教育资源数据；/>为目标共享数据节点指示量；/>为目标共享数据节点/>的私钥；

S6-5：根据目标共享数据节点的注册信息，对加密后待共享教育资源数据进行签名，得到对应的签名数据；

为随机数；/>为素数阶；/>为素域基点；/>为单向映射散列函数；/>为目标共享数据节点/>的注册参数；/>为目标共享数据节点/>的注册ID；/>为目标共享数据节点的实体编号；/>为目标共享数据节点/>的加密后待共享教育资源数据；/>均为签名参数；由实体编号/>、加密后待共享教育资源数据/>、签名参数/>以及注册参数/>构成目标共享数据节点/>的加密后待共享教育资源数据的签名数据；由注册参数/>和注册ID/>构成目标共享数据节点/>的注册信息/>；/>为求余函数；

S6-6：基于分布式共享网络，根据需求数据节点信息中需求数据节点的IP地址，将加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至对应的需求数据节点；

S7：基于需求数据节点，对签名数据进行签名验证，验证通过后，根据目标共享数据节点的公钥，对加密后待共享教育资源数据进行解密，得到解密后共享教育资源数据，生成教育资源共享记录，并将教育资源共享记录上传至云计算中心，包括如下步骤：

S7-1：基于需求数据节点，调用可信机构，根据目标共享数据节点的注册信息，对接收的签名数据进行签名验证；

公式为：

式中，为目标共享数据节点/>的签名认证参数；/>为目标共享数据节点指示量；/>均为单向映射散列函数；/>为素域基点；/>为目标共享数据节点/>的实体编号；为目标共享数据节点/>的注册参数；/>均为签名参数；/>为目标共享数据节点/>的加密后待共享教育资源数据；/>为目标共享数据节点/>的加密后待共享教育资源数据的签名数据；/>为目标共享数据节点/>的公钥；若左式等于右式，则签名验证通过，否则，签名不验证；

S7-2：若签名验证通过，则接收目标共享数据节点发送的加密后待共享教育资源数据，并进入下一步骤，否则，向需求数据节点返回签名验证失败提示，拦截加密后待共享教育资源数据，并结束教育资源共享工作；

S7-3：调用云计算中心中目标共享数据节点的公钥，对加密后待共享教育资源数据进行解密，得到解密后共享教育资源数据，并生成教育资源共享记录；

公式为：

式中，为目标共享数据节点/>的加密后待共享教育资源数据；/>为非对称解密函数；/>为目标共享数据节点/>的解密后共享教育资源数据；/>为目标共享数据节点指示量；/>为目标共享数据节点/>的公钥；

S7-4：将教育资源共享记录上传至云计算中心，为后续的教育资源共享溯源提供数据支撑。

实施例2：

如图2所示，本实施例提供一种基于云计算的教育资源共享系统，用于实现教育资源共享方法，系统包括云计算中心、可信机构以及若干用户端设备，云计算中心和可信机构均分别与若干用户端设备连接，且云计算中心还与可信机构连接，若干用户端设备采用分布式连接方式，构成分布式共享网络，分布式共享网络包括若干数据节点，每一数据节点对应于一用户端设备，且数据节点包括需求数据节点和共享数据节点；

云计算中心，用于采集所有用户端设备的公开教育资源信息及对应的数据节点信息，并根据所有用户端设备的数据节点信息，构建分布式共享网络；根据需求教育资源信息，在云计算中心的所有公开教育资源信息中，进行教育资源检索，并根据需求数据节点信息，将得到的若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点信息返回至需求数据节点；

可信机构，用于对分布式共享网络中所有数据节点进行密钥初始化和实体注册，将得到的公私密钥对中的私钥和注册信息返回至对应的数据节点，并将公私密钥对中的公钥公布至云计算中心；

需求数据节点，用于确认需求教育资源信息，并将需求教育资源信息和需求数据节点的需求数据节点信息上传至云计算中心；确认若干相似教育资源信息中的目标相似教育资源信息和对应的目标共享数据节点信息，并将目标相似教育资源信息和对应的目标共享数据节点信息发送至分布式共享网络；对签名数据进行签名验证，验证通过后，根据目标共享数据节点的公钥，对加密后待共享教育资源数据进行解密，得到解密后共享教育资源数据，生成教育资源共享记录，并将教育资源共享记录上传至云计算中心；

共享数据节点，用于根据目标相似教育资源信息，确认待共享教育资源数据，根据目标共享数据节点的私钥和注册信息，对待共享教育资源数据进行加密和签名，并将得到的加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至分布式共享网络；

分布式共享网络，用于根据目标共享数据节点信息，向目标共享数据节点发送目标相似教育资源信息及需求数据节点的需求数据节点信息；根据需求数据节点信息，将得到的加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至对应的需求数据节点。

本发明公开了一种基于云计算的教育资源共享方法及系统，改变了传统的云数据平台对教育资源进行集中管理和访问的方式，云计算中心仅仅对教育资源信息和数据节点信息进行处理和分析，降低了对云计算中心的数据容纳能力和计算资源的要求，减少了成本投入；通过根据教育资源信息在云计算中心进行高效、准确的教育资源检索，借助分布式共享网络实现端对端教育资源数据共享，避免了耗费大量的时间进行上传和下载，提高了教育资源共享效率；结合非对称加密算法和签名认证技术，对共享的教育资源数据进行双重加密，提高了教育资源数据进行传输的数据安全性和可靠性，避免了数据泄露；通过教育资源数据本地存储的方式，降低了教育资源更新维护的困难程度，实现了教育资源动态、实时更新。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (9)

1.一种基于云计算的教育资源共享方法，其特征在于：包括如下步骤：

基于云计算中心，采集所有用户端设备的公开教育资源信息及对应的数据节点信息，并根据所有用户端设备的数据节点信息，构建分布式共享网络；所述的分布式共享网络包括若干数据节点，每一所述的数据节点对应于一用户端设备，且数据节点包括需求数据节点和共享数据节点；

基于可信机构，对分布式共享网络中所有数据节点进行密钥初始化和实体注册，将得到的公私密钥对中的私钥和注册信息返回至对应的数据节点，并将公私密钥对中的公钥公布至云计算中心，包括如下步骤：

基于可信机构，从云计算中心中采集分布式共享网络中所有数据节点的数据节点信息；

根据用户端设备的数据节点信息中的设备属性信息和实体编号，进行密钥初始化，生成每一数据节点的公私密钥对；

根据所有数据节点的公私密钥对中的私钥和对应的实体编号，进行实体注册，得到每一数据节点的注册信息；

将公私密钥对中的私钥和注册信息返回至对应的数据节点，并将公私密钥对中的公钥公布至云计算中心；

基于分布式共享网络中任一需求数据节点，确认需求教育资源信息，并将需求教育资源信息和需求数据节点的需求数据节点信息上传至云计算中心；

基于云计算中心，根据需求教育资源信息，在云计算中心的所有公开教育资源信息中，进行教育资源检索，并根据需求数据节点信息，将得到的若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点信息返回至需求数据节点；

基于需求数据节点，确认若干相似教育资源信息中的目标相似教育资源信息和对应的目标共享数据节点信息，并根据目标共享数据节点信息，向目标共享数据节点发送目标相似教育资源信息及需求数据节点的需求数据节点信息；

基于目标共享数据节点，根据目标相似教育资源信息，确认待共享教育资源数据，根据目标共享数据节点的私钥和注册信息，对待共享教育资源数据进行加密和签名，并根据需求数据节点信息，将得到的加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至对应的需求数据节点；

基于需求数据节点，对签名数据进行签名验证，验证通过后，根据目标共享数据节点的公钥，对加密后待共享教育资源数据进行解密，得到解密后共享教育资源数据，生成教育资源共享记录，并将教育资源共享记录上传至云计算中心。

2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的教育资源共享方法，其特征在于：所述的数据节点信息包括用户端设备的设备状态信息、设备通信链路、IP地址、设备属性信息、实体编号、存储空间信息以及共享权限信息，且数据节点信息包括需求数据节点信息、共享数据节点信息以及目标共享数据节点信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于云计算的教育资源共享方法，其特征在于：所述的教育资源信息包括教育资源主题信息、教育资源设备属性信息、教育资源访问权限信息、教育资源敏感度信息以及教育资源占用空间信息，且教育资源信息包括公开教育资源信息、需求教育资源信息、相似教育资源信息以及目标相似教育资源信息。

4.根据权利要求3所述的一种基于云计算的教育资源共享方法，其特征在于：基于云计算中心，采集所有用户端设备的公开教育资源信息及对应的数据节点信息，并根据所有用户端设备的数据节点信息，构建分布式共享网络，包括如下步骤：

基于云计算中心，采集所有用户端设备的公开教育资源信息及对应的数据节点信息；

根据数据节点信息的设备通信链路，获取每一用户端设备与其它用户端设备的连接关系；

根据所有用户端设备的数据节点信息的IP地址和每一用户端设备与其它用户端设备的连接关系，进行分布式连接，得到分布式共享网络。

5.根据权利要求3所述的一种基于云计算的教育资源共享方法，其特征在于：基于分布式共享网络中任一需求数据节点，确认需求教育资源信息，并将需求教育资源信息和需求数据节点的需求数据节点信息上传至云计算中心，包括如下步骤：

基于分布式共享网络中任一数据节点，采集用户的登录信息，并对登录信息进行合法验证；

若合法验证通过，则将当前数据节点作为需求数据节点，否则，向数据节点返回合法验证失败提示，并重新采集用户的登录信息；

采集用户的若干需求教育资源关键词信息，并根据若干需求教育资源关键词信息，生成需求教育资源主题信息；

根据需求数据节点的数据节点信息中的设备属性信息和存储空间信息，确认需求教育资源设备属性信息和需求教育资源占用空间信息；

根据需求数据节点的数据节点信息中的共享权限信息，确认需求教育资源访问权限信息和需求教育资源敏感度信息；

整合需求教育资源主题信息、需求教育资源设备属性信息、需求教育资源占用空间信息、需求教育资源访问权限信息以及需求教育资源敏感度信息，生成需求教育资源信息；

将需求教育资源信息和需求数据节点的需求数据节点信息上传至云计算中心。

6.根据权利要求5所述的一种基于云计算的教育资源共享方法，其特征在于：基于云计算中心，根据需求教育资源信息，在云计算中心的所有公开教育资源信息中，进行教育资源检索，并根据需求数据节点信息，将得到的若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点信息返回至需求数据节点，包括如下步骤：

基于云计算中心，进行教育资源检索，获取需求教育资源信息与云计算中心的公开教育资源信息的相似度；

若相似度大于相似度阈值，则将对应的公开教育资源信息作为相似教育资源信息，并将相似教育资源信息对应的数据节点作为共享数据节点；

遍历云计算中心的所有公开教育资源信息，得到若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点的共享数据节点信息；

将若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点信息返回至需求数据节点。

7.根据权利要求3所述的一种基于云计算的教育资源共享方法，其特征在于：基于目标共享数据节点，根据目标相似教育资源信息，确认待共享教育资源数据，根据目标共享数据节点的私钥和注册信息，对待共享教育资源数据进行加密和签名，并根据需求数据节点信息，将得到的加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至对应的需求数据节点，包括如下步骤：

基于目标共享数据节点，根据接收的目标相似教育资源信息，在本地进行资源匹配，得到若干备选教育资源数据；

获取目标相似教育资源信息与备选教育资源数据的公开教育资源信息的相似度；

遍历目标共享数据节点的所有备选教育资源数据，并将相似度最高的备选教育资源数据作为待共享教育资源数据；

根据目标共享数据节点的私钥，使用非对称加密算法，对待共享教育资源数据进行加密，得到加密后待共享教育资源数据；

根据目标共享数据节点的注册信息，对加密后待共享教育资源数据进行签名，得到对应的签名数据；

基于分布式共享网络，根据需求数据节点信息中需求数据节点的IP地址，将加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至对应的需求数据节点。

8.根据权利要求3所述的一种基于云计算的教育资源共享方法，其特征在于：基于需求数据节点，对签名数据进行签名验证，验证通过后，根据目标共享数据节点的公钥，对加密后待共享教育资源数据进行解密，得到解密后共享教育资源数据，生成教育资源共享记录，并将教育资源共享记录上传至云计算中心，包括如下步骤：

基于需求数据节点，调用可信机构，根据目标共享数据节点的注册信息，对接收的签名数据进行签名验证；

若签名验证通过，则接收目标共享数据节点发送的加密后待共享教育资源数据，并进入下一步骤，否则，向需求数据节点返回签名验证失败提示，拦截加密后待共享教育资源数据，并结束教育资源共享工作；

调用云计算中心中目标共享数据节点的公钥，对加密后待共享教育资源数据进行解密，得到解密后共享教育资源数据，并生成教育资源共享记录；

将教育资源共享记录上传至云计算中心。

9.一种基于云计算的教育资源共享系统，用于实现如权利要求1-8任一所述的教育资源共享方法，其特征在于：所述的系统包括云计算中心、可信机构以及若干用户端设备，所述的云计算中心和可信机构均分别与若干用户端设备连接，且云计算中心还与可信机构连接，若干所述的用户端设备采用分布式连接方式，构成分布式共享网络，所述的分布式共享网络包括若干数据节点，每一所述的数据节点对应于一用户端设备，且数据节点包括需求数据节点和共享数据节点；

云计算中心，用于采集所有用户端设备的公开教育资源信息及对应的数据节点信息，并根据所有用户端设备的数据节点信息，构建分布式共享网络；根据需求教育资源信息，在云计算中心的所有公开教育资源信息中，进行教育资源检索，并根据需求数据节点信息，将得到的若干相似教育资源信息及对应的共享数据节点信息返回至需求数据节点；

可信机构，用于对分布式共享网络中所有数据节点进行密钥初始化和实体注册，将得到的公私密钥对中的私钥和注册信息返回至对应的数据节点，并将公私密钥对中的公钥公布至云计算中心；

需求数据节点，用于确认需求教育资源信息，并将需求教育资源信息和需求数据节点的需求数据节点信息上传至云计算中心；确认若干相似教育资源信息中的目标相似教育资源信息和对应的目标共享数据节点信息，并将目标相似教育资源信息和对应的目标共享数据节点信息发送至分布式共享网络；对签名数据进行签名验证，验证通过后，根据目标共享数据节点的公钥，对加密后待共享教育资源数据进行解密，得到解密后共享教育资源数据，生成教育资源共享记录，并将教育资源共享记录上传至云计算中心；

共享数据节点，用于根据目标相似教育资源信息，确认待共享教育资源数据，根据目标共享数据节点的私钥和注册信息，对待共享教育资源数据进行加密和签名，并将得到的加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至分布式共享网络；

分布式共享网络，用于根据目标共享数据节点信息，向目标共享数据节点发送目标相似教育资源信息及需求数据节点的需求数据节点信息；根据需求数据节点信息，将得到的加密后待共享教育资源数据及签名数据发送至对应的需求数据节点。