工业数据加密方法、边缘服务器及计算机可读存储介质技术

本公开提供一种工业数据加密分析方法、边缘服务器及计算机可读存储介质，其中，所述方法包括：边缘服务器获取工业节点发送的工业数据的加密分析请求；所述边缘服务器对所述加密分析请求进行分析，得到加密分析方案；以及，所述边缘服务器将所述加密分析方案返回给所述工业节点，以使所述工业节点根据所述加密分析方案对其工业数据进行加密。本公开实施例至少可以解决目前工业数据处理过程中响应延迟高、信令拥塞、工业机密数据加密成本高等问题。工业机密数据加密成本高等问题。工业机密数据加密成本高等问题。

【技术实现步骤摘要】
工业数据加密方法、边缘服务器及计算机可读存储介质


[0001]本公开涉及工业互联网
，尤其涉及一种工业数据加密分析方法、一种边缘服务器以及一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着互联网技术的不断发展，5G网络(5th-Generation，第五代通信技术)与之前的4G(4th-Generation，第四代通信技术)网络相比较而言，理论上其传输速度每秒钟能够达到数10GB左右，这种速度大约是4G网络的几百倍，5G网络在实际应用过程中表现出更加明显的优势及更加强大的功能。但随着5G的迅猛发展，工业互联网当前所采用的数据加密方式已逐渐无法适应日益增长的网络攻击速度更快、破坏力更大的需求，产生的响应延迟高、信令拥塞、工业机密数据加密成本高等问题日益突出。

技术实现思路

[0003]本公开提供了一种工业数据加密分析方法、边缘服务器及计算机可读存储介质，以至少解决上述问题。
[0004]根据本公开实施例的一方面，提供一种工业数据加密分析方法，包括：
[0005]边缘服务器获取工业节点发送的工业数据的加密分析请求；
[0006]所述边缘服务器对所述加密分析请求进行分析，得到加密分析方案；
[0007]以及，
[0008]所述边缘服务器将所述加密分析方案返回给所述工业节点，以使所述工业节点根据所述加密分析方案对其工业数据进行加密。
[0009]在一种实施方式中，所述工业节点为工业设备或者工业互联网平台。
[0010]在一种实施方式中，所述边缘服务器对所述加密分析请求进行分析，得到加密分析方案，包括：
[0011]所述边缘服务器基于所述加密分析请求，利用混合随机加密算法生成初始加密方案；
[0012]所述边缘服务器确定所述初始加密方案的优化参数；以及，
[0013]所述边缘服务器针对所述优化参数对所述初始加密方案进行分析，得到加密分析方案。
[0014]在一种实施方式中，所述加密分析请求中携带所述工业节点的标识及所述加密分析请求的时间戳；所述混合随机加密算法根据以下等式得到：
[0015]S_a＝a1(b)
[0016]S_a
’
＝a2(S_a)＝b
[0017][0018]式中，S_a表示加密后的随机位对称密钥，b表示随机位对称密钥，a1(b)表示一次性随机数对b加密；S_a
’
表示解密后的随机位对称密钥，a2(S_a)表示一次性随机数对S_a解
密；S_A表示虚拟工业数据密文，ID表示工业节点的标识，S_A
’
表示虚拟工业数据明文，T表示时间戳。
[0019]在一种实施方式中，所述边缘服务器针对所述优化参数对所述初始加密方案进行分析，得到加密分析方案，包括：
[0020]所述边缘服务器设置迭代初始参数和最大迭代次数；
[0021]所述边缘服务器针对所述优化参数对所述初始加密方案进行深度分析，得到匹配度最优的中间加密方案；
[0022]所述边缘服务器判断所述匹配度最优的中间加密方案是否满足预设的评估条件；
[0023]若满足预设的评估条件，则所述边缘服务器选择所述匹配度最优的中间加密方案作为加密分析方案；
[0024]若不满足预设的评估条件，则所述边缘服务器判断当前迭代次数是否不大于所述最大迭代次数；
[0025]若不大于所述最大迭代次数，则所述边缘服务器对所述优化参数进行深度无监督学习，得到迭代次数加1后的优化参数，返回执行所述边缘服务器针对所述优化参数对所述初始加密方案进行深度分析的步骤；
[0026]若大于所述最大迭代次数，则所述边缘服务器选择所述匹配度最优的中间加密方案作为加密分析方案。
[0027]在一种实施方式中，所述优化参数包括加密成本、响应延迟率以及拥塞率，所述优化参数以三维向量的形式存储为：其中，表示第k次迭代时的优化参数，k为迭代次数；i、j和t为维度，且i∈[1,m],j∈[1,n],t∈[1,q]；为第k次迭代时的加密成本；为第k次迭代时的响应延迟率；为第k次迭代时的拥塞率。
[0028]在一种实施方式中，所述边缘服务器针对所述优化参数对所述初始加密方案进行深度分析，根据以下公式得到：
[0029][0030]式中，Min Z
K
表示第k次迭代时的中间加密方案，C
Gmin
、E
Gmin
、W
Gmin
分别为历史最小加密成本、历史最小响应延迟率以及历史最小拥塞率。
[0031]在一种实施方式中，所述边缘服务器对所述优化参数进行深度无监督学习，得到迭代次数加1后的优化参数，根据以下公式得到：
[0032][0033][0034]式中，表示迭代次数为第k+1次时的优化参数，包含表示迭代次数为第k+1次时的优化参数，包含三方面的信息向量，表示迭代次数为第k+1次时的加密成本，表示迭代次数为第k+1次时的响应延迟率，表示迭代次数为第k+1次时拥塞率，表示迭代次数为第k+1次时的深度无监督学习加强因子；
[0035]其中，深度无监督学习加强因子根据以下公式得到：
[0036][0037]式中，C
Gmin
表示历史最小加密成本，E
Gmin
表示历史最小响应延迟率，W
Gmin
表示历史最小拥塞率。
[0038]在一种实施方式中，所述边缘服务器判断所述匹配度最优的中间加密方案是否满足预设的评估条件，根据以下公式得到：
[0039][0040]式中，表示第k次迭代时的加密成本求和概率，表示第k次迭代时的响应延迟率求和概率，表示第k次迭代时的拥塞率求和概率，表示第k次迭代时的加密成本、响应延迟率及拥塞率的乘积概率。
[0041]根据本公开实施例的又一方面，提供一种边缘服务器，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行所述的工业数据加密分析方法。
[0042]根据本公开实施例的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，所述处理器执行所述的工业数据加密分析方法。
[0043]本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0044]本公开实施例提供的工业数据加密分析方法，通过边缘服务器获取工业节点发送的工业数据的加密分析请求；所述边缘服务器对所述加密分析请求进行分析，得到加密分析方案；以及，所述边缘服务器将所述加密分析方案返回给所述工业节点，以使所述工业节点根据所述加密分析方案对其工业数据进行加密。本公开实施例至少可以解决目前工业数
据处理过程中响应延迟高、信令拥塞、工业机密数据加密成本高等问题。
[0045]本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的目的和其他优点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业数据加密分析方法，其特征在于，包括：边缘服务器获取工业节点发送的工业数据的加密分析请求；所述边缘服务器对所述加密分析请求进行分析，得到加密分析方案；以及，所述边缘服务器将所述加密分析方案返回给所述工业节点，以使所述工业节点根据所述加密分析方案对其工业数据进行加密。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工业节点为工业设备或者工业互联网平台。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边缘服务器对所述加密分析请求进行分析，得到加密分析方案，包括：所述边缘服务器基于所述加密分析请求，利用混合随机加密算法生成初始加密方案；所述边缘服务器确定所述初始加密方案的优化参数；以及，所述边缘服务器针对所述优化参数对所述初始加密方案进行分析，得到加密分析方案。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述加密分析请求中携带所述工业节点的标识及所述加密分析请求的时间戳；所述混合随机加密算法根据以下等式得到：S_a＝a1(b)S_a
’
＝a2(S_a)＝bS_A＝b
⊕
(ID+S_A
’
+T)式中，S_a表示加密后的随机位对称密钥，b表示随机位对称密钥，a1(b)表示一次性随机数对b加密；S_a
’
表示解密后的随机位对称密钥，a2(S_a)表示一次性随机数对S_a解密；S_A表示虚拟工业数据密文，ID表示工业节点的标识，S_A
’
表示虚拟工业数据明文，T表示时间戳。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述边缘服务器针对所述优化参数对所述初始加密方案进行分析，得到加密分析方案，包括：所述边缘服务器设置迭代初始参数和最大迭代次数；所述边缘服务器针对所述优化参数对所述初始加密方案进行深度分析，得到匹配度最优的中间加密方案；所述边缘服务器判断所述匹配度最优的中间加密方案是否满足预设的评估条件；若满足预设的评估条件，则所述边缘服务器选择所述匹配度最优的中间加密方案作为加密分析方案；若不满足预设的评估条件，则所述边缘服务器判断当前迭代次数是否不大于所述最大迭代次数；若不大于所述最大迭代次数，则所述边缘服务器对所述优化参数进行深度无监督学习，得到迭代次数加1后的优化参数，返回执行所述边缘服务器针对所述优化参数对所述初始加密方案进行深度分析的步骤；若大于所述最大迭代次数，则所述边缘服务器选择所述匹配度最优的中间加密方案作为加密分析方案。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智明，徐雷，陶冶，
申请(专利权)人：中国联合网络通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：