本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)加密傳輸，特別是一種基于安全需求的云相框數(shù)據(jù)端到端安全加密傳輸方法。

背景技術(shù)：

1、隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)成為信息存儲(chǔ)和共享的重要手段之一。在這個(gè)背景下，云相框作為一種新興的智能設(shè)備，通過(guò)與云端數(shù)據(jù)的交互，使得用戶(hù)可以方便地展示和共享照片、視頻等多媒體內(nèi)容。然而，隨著云服務(wù)的廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詥?wèn)題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。尤其是在涉及個(gè)人隱私和重要數(shù)據(jù)時(shí)，如何保障數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的機(jī)密性、完整性以及抗竊取性，成為了云相框應(yīng)用亟待解決的重要問(wèn)題。當(dāng)前的研究和開(kāi)發(fā)主要集中在數(shù)據(jù)加密傳輸、身份驗(yàn)證和安全存儲(chǔ)等方面，以期為用戶(hù)提供更加安全可靠的云服務(wù)體驗(yàn)，然而現(xiàn)有技術(shù)中仍存在許多不足，現(xiàn)有技術(shù)在密鑰生成方面較為簡(jiǎn)單，不能綜合利用多種數(shù)據(jù)，生成的密鑰安全性不足，且在處理用戶(hù)身份的動(dòng)態(tài)變化時(shí)，往往缺乏高效的應(yīng)對(duì)措施，容易引發(fā)密鑰失效或安全漏洞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有的基于安全需求的云相框數(shù)據(jù)端到端安全加密傳輸方法中存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)在密鑰生成方面較為簡(jiǎn)單，不能綜合利用多種數(shù)據(jù)，生成的密鑰安全性不足，且在處理用戶(hù)身份的動(dòng)態(tài)變化時(shí)，往往缺乏高效的應(yīng)對(duì)措施，容易引發(fā)密鑰失效或安全漏洞。

3、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于安全需求的云相框數(shù)據(jù)端到端安全加密傳輸方法，其包括，用戶(hù)在傳輸端進(jìn)行身份驗(yàn)證生成身份指紋，并根據(jù)傳輸端設(shè)備參數(shù)生成設(shè)備指紋，將身份指紋與設(shè)備指紋綁定；傳輸端收集環(huán)境數(shù)據(jù)和用戶(hù)行為數(shù)據(jù)生成用戶(hù)行為指紋；基于用戶(hù)身份指紋、設(shè)備指紋以及行為指紋生成密鑰，并打亂云相框數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；檢測(cè)用戶(hù)身份變化進(jìn)行身份代謝和密鑰更新，并將密鑰進(jìn)行分布式存儲(chǔ)；采用隱身通信選擇頻段進(jìn)行加密數(shù)據(jù)傳輸，接收端接收云相框數(shù)據(jù)后進(jìn)行解密驗(yàn)證后存儲(chǔ)。

4、作為本發(fā)明所述基于安全需求的云相框數(shù)據(jù)端到端安全加密傳輸方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述用戶(hù)在傳輸端進(jìn)行身份驗(yàn)證生成身份指紋，并根據(jù)傳輸端設(shè)備參數(shù)生成設(shè)備指紋，將身份指紋與設(shè)備指紋綁定指用戶(hù)在使用傳輸端時(shí)輸入用戶(hù)身份信息進(jìn)行身份注冊(cè)，傳輸端根據(jù)用戶(hù)身份信息使用哈希算法生成用戶(hù)身份哈希值作為用戶(hù)身份指紋s，并收集傳輸端設(shè)備硬件信息和系統(tǒng)參數(shù)使用哈希算法生成設(shè)備指紋r，將用戶(hù)身份指紋s和設(shè)備指紋r進(jìn)行綁定，并存儲(chǔ)在安全數(shù)據(jù)庫(kù)中。

5、作為本發(fā)明所述基于安全需求的云相框數(shù)據(jù)端到端安全加密傳輸方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述傳輸端收集環(huán)境數(shù)據(jù)和用戶(hù)行為數(shù)據(jù)生成用戶(hù)行為指紋指?jìng)鬏敹送ㄟ^(guò)設(shè)備傳感器收集設(shè)備環(huán)境數(shù)據(jù)，并采集用戶(hù)在傳輸端設(shè)備的行為日志數(shù)據(jù)和多媒體數(shù)據(jù)，通過(guò)主從自適應(yīng)陷波濾波器對(duì)設(shè)備環(huán)境數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)以及行為日志數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲清理，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；

6、采用雙樹(shù)復(fù)數(shù)離散小波變換分別提取設(shè)備環(huán)境數(shù)據(jù)、行為日志數(shù)據(jù)以及多媒體數(shù)據(jù)的時(shí)頻域特征、以及；

7、采用洛倫茲系統(tǒng)對(duì)時(shí)頻域特征進(jìn)行初始混沌映射：

8、

9、其中、以及為混沌序列的初始值；

10、通過(guò)洛倫茲方程計(jì)算混沌序列的初始值更新步長(zhǎng)，并對(duì)時(shí)間段t進(jìn)行離散化處理，將時(shí)間段t劃分為時(shí)間段，使用龍格-庫(kù)塔法計(jì)算每個(gè)時(shí)間t的、以及，并生成時(shí)間段t的混沌序列c：

11、

12、將時(shí)頻域特征、以及進(jìn)行拼接形成綜合時(shí)頻域特征，使用混沌序列c對(duì)綜合時(shí)頻域特征進(jìn)行加密：

13、

14、其中b為混沌加密特征向量；

15、設(shè)定初始距離閾值，將混沌加密特征向量b映射到高維空間中，將混沌加密向量b中每個(gè)元素作為高維空間中一個(gè)點(diǎn)，在高維空間中連接距離小于初始距離閾值的點(diǎn)形成簡(jiǎn)單復(fù)形；

16、逐步增大距離閾值，并在每個(gè)距離閾值下計(jì)算簡(jiǎn)單復(fù)形的同調(diào)群，每個(gè)簡(jiǎn)單復(fù)形作為一個(gè)數(shù)據(jù)集，其中計(jì)算同調(diào)群包括：

17、零階同調(diào)群：反應(yīng)數(shù)據(jù)集中連通分支的數(shù)量；

18、一階同調(diào)群：反應(yīng)數(shù)據(jù)集中一維環(huán)洞結(jié)構(gòu)；

19、二階同調(diào)群：反應(yīng)數(shù)據(jù)集中高維洞結(jié)構(gòu)；

20、在不同距離閾值下記錄簡(jiǎn)單復(fù)形同調(diào)群的出現(xiàn)和消失時(shí)間，并形成持久性條形圖，識(shí)別持久性條形圖中最長(zhǎng)條形代表的簡(jiǎn)單復(fù)形同調(diào)群，提取該簡(jiǎn)單復(fù)形同調(diào)群作為拓?fù)涮卣鱬；

21、構(gòu)建關(guān)系雙層聚合圖卷積網(wǎng)絡(luò)，設(shè)定關(guān)系雙層聚合圖卷積網(wǎng)絡(luò)輸入為拓?fù)涮卣鱬，輸出為行為特征x，使用訓(xùn)練集對(duì)關(guān)系雙層聚合圖卷積網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，并將拓?fù)涮卣鱬輸入關(guān)系雙層聚合圖卷積網(wǎng)絡(luò)得到行為特征x；

22、使用拓?fù)浜?jiǎn)約算法對(duì)行為特征x進(jìn)行去噪處理生成簡(jiǎn)約拓?fù)涮卣鳎?/p>

23、對(duì)簡(jiǎn)約拓?fù)涮卣鲬?yīng)用sha-256哈希處理生成用戶(hù)行為指紋d。

24、作為本發(fā)明所述基于安全需求的云相框數(shù)據(jù)端到端安全加密傳輸方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述基于用戶(hù)身份指紋、設(shè)備指紋以及行為指紋生成密鑰指得到用戶(hù)身份指紋s、設(shè)備指紋r以及行為指紋d后進(jìn)行結(jié)合使用sha-256哈希算法生成加密密鑰k：

25、。

26、作為本發(fā)明所述基于安全需求的云相框數(shù)據(jù)端到端安全加密傳輸方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述打亂云相框數(shù)據(jù)進(jìn)行加密指?jìng)鬏敹双@取需要進(jìn)行加密傳輸?shù)脑葡嗫驍?shù)據(jù)，并分別提取云相框數(shù)據(jù)中的視頻數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)以及文本數(shù)據(jù)；

27、將視頻數(shù)據(jù)按照視頻的幀高度寬度和幀數(shù)劃分為相同大小的視頻數(shù)據(jù)塊，將圖片數(shù)據(jù)按照像素大小劃分為相同大小的圖片數(shù)據(jù)塊，將音頻數(shù)據(jù)按照時(shí)間段劃分為相同長(zhǎng)度的音頻數(shù)據(jù)塊，將文本數(shù)據(jù)按照詞組劃分為文本數(shù)據(jù)塊，記錄數(shù)據(jù)塊初始排列順序q；

28、傳輸端生成隨機(jī)順序分別對(duì)視頻數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)以及文本數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行重新排序，并生成隨機(jī)順序?qū)λ袛?shù)據(jù)塊進(jìn)行重新排序組合成亂序云相框數(shù)據(jù)；

29、使用加密密鑰k對(duì)亂序云相框數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。

30、作為本發(fā)明所述基于安全需求的云相框數(shù)據(jù)端到端安全加密傳輸方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述檢測(cè)用戶(hù)身份變化進(jìn)行身份代謝和密鑰更新，并將密鑰進(jìn)行分布式存儲(chǔ)指每次進(jìn)行數(shù)據(jù)加密傳輸前傳輸端收集設(shè)備環(huán)境數(shù)據(jù)、用戶(hù)行為日志數(shù)據(jù)以及多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪和標(biāo)準(zhǔn)化處理，并提取檢測(cè)時(shí)頻域特征、以及形成檢測(cè)綜合時(shí)頻域特征，計(jì)算檢測(cè)綜合時(shí)頻域特征的哈希值與傳輸端上次數(shù)據(jù)傳輸時(shí)收集的綜合時(shí)頻域特征的哈希值進(jìn)行對(duì)比，設(shè)定對(duì)比閾值，當(dāng)檢測(cè)綜合時(shí)頻域特征與綜合時(shí)頻域特征的哈希值差距高于對(duì)比閾值時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)身份代謝操作；

31、傳輸端基于檢測(cè)時(shí)頻域特征、以及生成新的用戶(hù)行為指紋，并基于新的用戶(hù)行為指紋更新加密密鑰k；

32、使用密鑰共享算法將加密密鑰k分割為密鑰片段，并將密鑰片段存儲(chǔ)在分布式云服務(wù)器節(jié)點(diǎn)中。

33、作為本發(fā)明所述基于安全需求的云相框數(shù)據(jù)端到端安全加密傳輸方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述采用隱身通信選擇頻段進(jìn)行加密數(shù)據(jù)傳輸指對(duì)亂序云相框數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理后使用tor網(wǎng)絡(luò)生成tor路由路徑隱藏?cái)?shù)據(jù)包源頭和目的地址對(duì)加密的亂序云相框數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；

34、傳輸段在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)頻譜信道占用情況，并選擇空閑頻譜信道進(jìn)行加密云相框數(shù)據(jù)傳輸，并基于tls?1.3協(xié)議通過(guò)橢圓曲線(xiàn)實(shí)現(xiàn)傳輸端和接收端的密鑰交換。

35、作為本發(fā)明所述基于安全需求的云相框數(shù)據(jù)端到端安全加密傳輸方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述接收端接收云相框數(shù)據(jù)后進(jìn)行解密驗(yàn)證后存儲(chǔ)指接收端接收加密的亂序云相框數(shù)據(jù)后使用加密秘鑰k進(jìn)行解密獲取亂序云相框數(shù)據(jù)，并根據(jù)隨機(jī)順序和對(duì)亂序云相框數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排序生成云相框數(shù)據(jù)，并計(jì)算生成的云相框數(shù)據(jù)的哈希值與原始云相框數(shù)據(jù)的哈希值進(jìn)行對(duì)比判斷云相框數(shù)據(jù)完整性，若接收端判斷完整性通過(guò)，則將云相框數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)中。

36、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器和處理器；所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述基于安全需求的云相框數(shù)據(jù)端到端安全加密傳輸方法的步驟。

37、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述基于安全需求的云相框數(shù)據(jù)端到端安全加密傳輸方法的步驟。

38、本發(fā)明有益效果為：本發(fā)明通過(guò)收集用戶(hù)身份驗(yàn)證數(shù)據(jù)和設(shè)備數(shù)據(jù)生成身份指紋和設(shè)備指紋，并通過(guò)設(shè)備收集環(huán)境數(shù)據(jù)和用戶(hù)行為數(shù)據(jù)生成用戶(hù)行為指紋進(jìn)行結(jié)合得到加密密鑰，大幅提升了加密密鑰的安全性和靈活性，同步通過(guò)打亂云相框數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸和身份代謝密鑰更新，提高了云相框數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。