一种基于用户数据保护的计算机安全处理系统的制作方法

本发明涉及计算机安全处理，具体为一种基于用户数据保护的计算机安全处理系统。

背景技术：

1、随着计算机与网络技术的普及应用，用户数据的存储体量与交互频次持续提升，数据非法窃取、泄露等安全风险随之加剧，用户数据保护已成为计算机系统安全建设的核心组成部分。数据加密技术是实现用户数据防护的核心技术路径，加密防护强度与系统运行效率的平衡度，直接影响计算机系统的安全可靠性与业务承载能力。

2、现有用户数据加密防护系统多采用分级管控的技术思路，通过划分不同的涉密等级，为对应等级的数据匹配差异化的加密处理方案。例如，申请号为 202310666690.3 的中国发明专利申请公开了一种基于用户数据保护的计算机安全处理系统，其包含涉密等级划分模块、数据字符拆解模块以及字符加密规则制定模块，通过涉密等级划分规则对备份数据进行等级划分，结合数据字符拆解结果匹配对应加密规则，完成数据加密处理。现有同类技术普遍采用离散固定的等级划分方式，每一涉密等级对应一套预设的加密策略参数，当风险指标达到预设阈值时触发等级切换，加密强度呈阶梯式跳变调整；同时现有方案的加密策略调整仅围绕风险维度的评估结果单向驱动，未将计算机系统的实时运行性能状态纳入调节闭环，使得风险状态的连续变化特性与加密强度的阶梯式调整方式存在本质适配偏差，无法实现安全防护强度与系统运行性能的实时最优平衡，易出现低风险场景下防护冗余占用系统资源、风险攀升过程中防护升级滞后形成安全窗口期、系统高负载状态下加密强度提升挤占业务运行资源的情况。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种基于用户数据保护的计算机安全处理系统，以解决现有分级加密防护技术采用离散等级绑定固定加密策略的阶梯式管控模式，仅依据风险维度单向驱动策略调整，缺乏系统实时运行性能的反向约束机制，无法实现安全防护强度与系统运行性能实时最优平衡的问题。

2、本发明为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种基于用户数据保护的计算机安全处理系统，包括数据加密执行单元、风险信息采集单元、风险连续量化单元、加密强度参数映射单元、性能余量采集单元与闭环调节执行单元，数据加密执行单元对存储于计算机内的用户数据执行加密运算，风险信息采集单元获取与数据访问相关的风险信息，风险连续量化单元接收风险信息采集单元输出的多维度风险信息，输出连续区间内的综合风险分值；加密强度参数映射单元将加密强度拆解为多项可连续调节的运算参数，建立综合风险分值与加密运算参数的对应映射关系；性能余量采集单元实时采集计算机系统的运行负载数据，计算得到系统性能余量数值；闭环调节执行单元结合综合风险分值与系统性能余量数值，确定目标加密强度，向数据加密执行单元输出对应加密运算参数，实现加密强度的动态调节。

3、更进一步地，风险连续量化单元包含内容敏感计算子单元、环境风险计算子单元与行为异常计算子单元；内容敏感计算子单元分析用户数据的内容敏感程度，生成数据内容敏感基值；环境风险计算子单元采集数据访问对应的网络环境与终端状态信息，生成访问环境风险分值；行为异常计算子单元比对当前访问行为与历史行为基线的偏离程度，生成访问行为异常分值；风险连续量化单元通过加权合成方式计算综合风险分值，计算公式为：，式中，表示综合风险分值，表示内容敏感基值对应的权重系数，表示数据内容敏感基值，表示访问环境风险对应的权重系数，表示访问环境风险分值，表示访问行为异常对应的权重系数，表示访问行为异常分值；各权重系数可根据业务场景进行配置，综合风险分值取值位于预设的连续数值区间内。

4、更进一步地，加密强度参数映射单元将对称加密算法的运算过程拆解为加密轮次、初始向量迭代次数、数据分块混淆轮次三项可连续调节的运算参数；加密轮次对应加密运算的循环执行次数，初始向量迭代次数对应加密初始向量生成后的哈希迭代执行次数，数据分块混淆轮次对应数据分块后的顺序置换执行次数；加密强度参数映射单元为三项运算参数分别分配对应的强度贡献权重，将三项参数的当前取值按权重合成，得到归一化的综合加密强度数值，综合加密强度数值与综合风险分值处于同一数值区间。

5、更进一步地，闭环调节执行单元根据综合风险分值与系统性能余量数值计算目标加密强度，计算公式为：，式中，表示目标加密强度数值，表示综合风险分值，表示系统性能余量数值，表示调节系数，用于调整性能余量对加密强度的约束程度；调节系数的取值可根据业务安全优先级进行配置，闭环调节执行单元根据目标加密强度数值反向映射得到三项运算参数的目标取值。

6、更进一步地，闭环调节执行单元内置平滑过渡控制逻辑，设置单调节周期内的加密强度变化步长上限；当目标加密强度数值与当前生效的综合加密强度数值的差值小于等于步长上限时，闭环调节执行单元直接将当前加密参数更新为目标取值；当差值大于步长上限时，闭环调节执行单元按步长上限逐周期调整加密参数，直至当前综合加密强度数值与目标加密强度数值一致；单调节周期的时长为预设固定值。

7、更进一步地，性能余量采集单元通过操作系统原生接口实时采集处理器使用率、磁盘输入输出使用率、内存使用率三项运行负载数据，取三项负载数据中的最大值作为系统当前负载率，系统性能余量数值的计算公式为：，式中，表示系统性能余量数值，表示处理器使用率，表示磁盘输入输出使用率，表示内存使用率；性能余量采集单元的采集周期为预设固定时长，采集得到的负载数据与性能余量数值实时同步至闭环调节执行单元。

8、更进一步地，数据加密执行单元包含前台实时加密通道与后台重加密通道；前台实时加密通道针对新增写入的用户数据，按当前生效的加密参数直接执行加密运算；后台重加密通道针对已完成加密存储的存量用户数据，在系统负载低于预设阈值时，按更新后的加密参数逐步执行重加密运算，重加密过程不中断前台数据的正常访问调用；重加密进度与状态信息同步存储至系统日志模块。

9、更进一步地，还包括调节效果自校准单元，调节效果自校准单元内置安全效果校验子单元；安全效果校验子单元按固定周期生成当前加密参数对应的样本数据，对样本数据执行多类型密码分析测试，测算当前加密参数对应的实际抗攻击强度，比对实际抗攻击强度与理论加密强度的偏差数值，当偏差数值超出预设范围时，修正加密强度参数映射单元内的各项强度贡献权重；密码分析测试的类型覆盖频率分析、已知明文分析、差分分析。

10、更进一步地，调节效果自校准单元还内置性能影响校验子单元与权重迭代子单元；性能影响校验子单元统计每个调节周期内加密运算占用的系统资源比例，评估加密操作对系统运行的实际性能影响，比对实际性能影响与预估性能损耗的偏差；权重迭代子单元结合安全效果校验与性能影响校验的长期统计数据，通过梯度下降算法自动调整风险维度权重、强度贡献权重与调节系数的取值，迭代周期为预设的固定时长。

11、更进一步地，闭环调节执行单元内置多级性能约束规则，对应系统性能余量的不同数值区间；当系统性能余量数值处于第一区间时，闭环调节执行单元强制限制加密强度的最大值，优先保障系统基础业务的运行资源；当系统性能余量数值处于第二区间时，闭环调节执行单元按性能余量的比例折算加密强度上限；当系统性能余量数值处于第三区间时，闭环调节执行单元解除性能约束，完全依据综合风险分值匹配对应加密强度；各区间的数值分界点可根据业务运行需求进行配置。

12、与现有技术相比，该一种基于用户数据保护的计算机安全处理系统具备如下有益效果：

13、一、本发明通过风险连续量化单元将多维度风险信息合成为连续区间内的综合风险分值，同时将加密强度拆解为多项可连续调节的运算参数，结合系统实时性能余量构建双维度闭环调节机制，能够替代现有离散分级绑定固定加密策略的阶梯式管控模式，消除风险连续变化特性与加密强度阶梯调整方式之间的适配偏差，从而实现安全防护强度与系统运行性能的实时最优平衡，有效缓解低风险场景防护冗余占用资源、风险攀升过程防护升级滞后、系统高负载下加密运算挤占业务资源的问题。

14、二、本发明通过闭环调节执行单元内置的平滑过渡控制逻辑与多级性能约束规则，能够限制单调节周期内的加密强度调整幅度，适配不同性能余量区间的资源保障优先级，降低加密策略调整对系统运行的冲击；同时通过前台实时加密与后台重加密的双通道设计，兼顾新增数据的实时防护与存量数据的平稳升级，配合调节效果自校准单元的长期参数迭代优化，能够提升系统对不同硬件环境与业务场景的适配能力，保障防护效果的长期稳定可靠。

15、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。