【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数据安全通信，具体涉及基于区块链的网络采样数据安全通信方法及系统。
技术介绍
1、随着智能电网的发展，数据的实时监控和分析变得尤为重要，智能电网的数据具有数据量大、数据类型多的特点，传统的中心化数据存储方式存在单点故障、数据篡改等安全隐患。区块链的加密机制和去中心化的特性，能够增强智能电网中数据的安全性，保证智能电网中采样数据的安全通信。通过构建基于区块链的网络采样数据安全通信系统，可以实现数据的透明性、可追溯性和防篡改性，从而增强智能电网的安全性和可靠性。
2、数字签名机制是区块链技术中确保数据完整性和非抵赖性的关键技术，批量签名通过一次性将所传输数据的多个数据块进行签名，减少了签名操作的次数，提高了效率，然而在对采样数据划分数据块时，如果划分过细，会增加签名的计算复杂度和存储需求；如果划分过粗，则可能无法充分利用批量签名的效率优势。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请的目的在于提供基于区块链的网络采样数据安全通信方法及系统，所采用的技术方案具体如下：
2、第一方面，本申请实施例提供了基于区块链的网络采样数据安全通信方法，该方法包括以下步骤：
3、对电网中每个监测点的电压、电流、温度及功率数据进行采样，构建每个监测点的电压序列、电流序列、温度序列及功率序列；
4、分别对所述电压序列、电流序列、温度序列及功率序列中数据进行聚类得到各聚类簇；基于各聚类簇内数据的波动趋势、数据混乱情况及数据突出情况构建各聚类簇的显著
5、基于不同序列中聚类簇数量差异，结合各聚类簇中元素个数及显著性特征值，进行各序列聚类簇的簇合并操作；对于簇合并操作后的各序列，基于序列中各聚类簇内整体数据与序列中整体数据的差异，结合显著性特征值，构建序列中各聚类簇的事件突出权重；基于不同序列中同序号聚类簇的事件突出权重对各聚类簇的长度进行校准；
6、基于各序列的所有聚类簇的最终校准长度对各序列进行数据块分割；通过数字签名算法对各序列的各数据块进行数据安全通信。
7、在其中一种实施例中，所述各聚类簇的显著性特征值的获取过程为：
8、将各聚类簇中的所有数据进行直线拟合，计算各聚类簇的拟合直线的斜率的绝对值；计算各聚类簇中所有数据的标准差；将各聚类簇中所有数据组成的序列作为峰值检测算法的输入，输出各聚类簇中的峰值个数；
9、将各聚类簇中所有数据的标准差、峰值个数及所述斜率的绝对值的融合值作为各聚类簇的显著性特征值。
10、在其中一种实施例中，所述簇合并操作的获取过程为：
11、获取任一监测点的所有序列的聚类簇个数的最小值；对聚类簇个数大于所述最小值的序列进行簇合并操作：
12、步骤一，获取各序列中显著性特征值最小的聚类簇，记为x；
13、步骤二，在与聚类簇x左右相邻的两个聚类簇中，获取聚类簇内数据个数最少的聚类簇，记为y；
14、步骤三，将聚类簇x与聚类簇y合并，计算合并后的聚类簇的显著性特征值；
15、步骤四，重复步骤一到步骤三，直至各序列中聚类簇个数为所述最小值。
16、在其中一种实施例中，所述各聚类簇的事件突出权重的获取过程为：
17、对于任一监测点的各序列，计算序列的每个聚类簇中所有数据均值与序列中所有数据均值的比值，记为第一比值；
18、基于所述第一比值及所述显著性特征值计算序列的每个聚类簇的事件突出权重。
19、在其中一种实施例中，所述事件突出权重的表达式为：
20、，式中，为序列中第j个聚类簇的事件突出权重，为序列中第j个聚类簇的所述第一比值，为序列中第j个聚类簇的显著性特征值，为归一化函数。
21、在其中一种实施例中，所述对各聚类簇的长度进行校准的过程为：
22、获取任一监测点的所有序列中序号相同的聚类簇，对所述序号相同的聚类簇的事件突出权重进行归一化；
23、基于各聚类簇的事件突出权重及聚类簇内数据个数构建各聚类簇的校准后长度；
24、将任意一个序列的第n个聚类簇的最终校准长度记为，的表达式为：，式中，为簇合并后所述任意一个序列中的聚类簇个数，为所述任意一个序列的长度，为进行四舍五入的函数。
25、在其中一种实施例中，所述各聚类簇的校准后长度的获取过程为：
26、将所述任一监测点的任意一个序列的第n个聚类簇的校准后长度记为，的表达式为：
27、，式中，为所述任一监测点的序列个数；为softmax函数；为所述任一监测点的第m个序列中第n个聚类簇的事件突出权重；为所述任一监测点的第m个序列中第n个聚类簇内数据个数；为向上取整函数。
28、在其中一种实施例中，所述对各序列进行数据块分割的过程为：
29、对于每个序列，将序列中第n个聚类簇的校准后长度作为序列中第n个数据块的长度，对序列进行数据块分割。
30、在其中一种实施例中，所述通过schnorr签名算法对各序列的各数据块进行数据安全通信，具体为：
31、使用数字签名算法进行批量签名，通过生成多个随机数，计算多个挑战哈希值，检查批量验证等式是否成立，对每个数据块进行一次签名。
32、第二方面，本申请实施例还提供了基于区块链的网络采样数据安全通信系统，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述方法的步骤。
33、本申请实施例至少具有如下有益效果：
34、本申请提出一种基于区块链的网络采样数据安全通信方法及系统，通过对电网中每个监测点的电压、电流、温度及功率数据进行采样，构建每个监测点的各类数据的序列，对各序列中数据进行聚类，基于各聚类簇内数据的波动趋势、数据混乱情况及数据突出情况构建各聚类簇的显著性特征值，反映了电网在特定时间段内电压稳定性和变化趋势的特征，以及电网在特定时间段内电压波动和异常事件的频次，解决电网数据中的事件驱动特征和关键变化点捕捉不足的问题；避免了数据分布不均匀和时间依赖性分析不足的影响；通过聚类簇合并及合并后各聚类簇内整体数据与序列中整体数据的差异，结合显著性特征值，构建各聚类簇的事件突出权重；基于不同序列中同序号聚类簇的事件突出权重对各聚类簇的长度进行校准，简化了不同序列之间的数据分析过程，提高了数据处理效率和质量；基于校准长度对各序列进行数据块分割，提高电网数据管理效率和分析的集中性和高效性；使用schnorr签名算法对数据块进行签名，以确保数据的完整性和机密性，实现智能电网数据管理的安全性和数据完整性验证方案的动态性，提高智能电网中大规模数据块的处理效率和查询效率，避免了数据块过多或过少导致schnorr签名效率或算法利用情况较差的问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，所述各聚类簇的显著性特征值的获取过程为：
3.如权利要求1所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，所述簇合并操作的获取过程为：
4.如权利要求1所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，所述各聚类簇的事件突出权重的获取过程为：
5.如权利要求4所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，所述事件突出权重的表达式为：
6.如权利要求1所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，所述对各聚类簇的长度进行校准的过程为：
7.如权利要求6所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，所述各聚类簇的校准后长度的获取过程为：
8.如权利要求1所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，所述对各序列进行数据块分割的过程为：
9.如权利要求1所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方
10.基于区块链的网络采样数据安全通信系统，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任意一项所述基于区块链的网络采样数据安全通信方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，所述各聚类簇的显著性特征值的获取过程为：
3.如权利要求1所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，所述簇合并操作的获取过程为：
4.如权利要求1所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，所述各聚类簇的事件突出权重的获取过程为：
5.如权利要求4所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，所述事件突出权重的表达式为：
6.如权利要求1所述的基于区块链的网络采样数据安全通信方法，其特征在于，所述对各聚类簇的长度进行校准...
【专利技术属性】
技术研发人员：李贵鹏，尹宗昊，曹申，李京，袁向涛，梁堃，
申请(专利权)人：深圳市悦道科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。