一种电力数据密态检索方法、系统、设备及存储介质与流程

本发明涉及电力系统信息安全与密态检索，尤其是涉及一种电力数据密态检索方法、系统、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着电力企业逐步将运行监测、设备管理和业务协同数据迁移至云端，数据的集中存储和跨部门共享效率明显提高。但电力数据通常包含设备状态、区域负荷、调度记录和运维计划等敏感信息。云服务器虽然能够提供存储和计算能力，但不宜直接接触数据明文、访问策略明文和用户属性明文。

2、可搜索加密技术能够在密文数据上执行关键词检索。对于持续产生的电力数据，检索系统还需要支持按时间窗口或事件触发方式进行数据块级更新，并在新增、删除和跨域访问过程中保持权限边界清晰。现有技术中，数据加密、索引更新、属性授权和结果验证通常分别设计，容易出现以下问题：一是索引结构与访问控制缺少稳定绑定，用户满足某一数据块策略后可能获得超出授权范围的检索能力；二是动态更新过程中旧令牌与新节点之间缺少明确隔离，新增数据容易被历史令牌检索；三是仅依赖标识累计和或简单异或值难以证明返回结果集合完整；四是云服务器自行折叠索引链时，缺少数据主人确认、版本同步和原子提交机制；五是跨域属性映射和撤销流程不完整，难以保证授权范围和有效期。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电力数据密态检索方法、系统、设备及存储介质，以解决现有的数据加密检索方法导致电力数据安全性差、可靠性低，难以满足安全数据服务对可信任查询的技术问题。

2、本发明实施例的第一方面提供了一种电力数据密态检索方法，包括：

3、获取以预设频率采集的原始电力数据，得到多个数据块，控制数据采集端对各数据块进行加密计算，得到对应的密钥密文和密文数据块；

4、对于各数据块，控制数据采集端提取各数据块的关键词、策略分组和授权周期，根据关键词、策略分组和授权周期得到各数据块对应的索引链；其中，索引链是一条由多个节点按顺序串联而成的链表，每个节点至少存储一个同态加密后的位图向量；

5、根据索引链，得到索引链目录，对索引链中各个节点进行混淆编码，得到对应的密台位图节点；

6、将索引链目录保存在数据采集端本地，密钥密文、密文数据块、各密台位图节点存入云服务器；

7、基于检索需求，确定查询请求，控制数据检索端根据查询请求在云服务器中进行检索，得到对应的原始电力数据。

8、进一步地，控制数据采集端对各数据块进行加密计算，得到对应的密钥密文和密文数据块，还包括：

9、基于各数据块随机生成对应的封装密钥和随机数；

10、对封装密钥、随机数和关联认证数据进行加密计算，得到密文数据块；其中，关联认证数据为对数据块的元数据摘要进行规范化编码得到；

11、根据各数据块对应的设备区域、业务类型、岗位角色和有效时间，生成访问策略，将访问策略和封装密钥进行加密，生成密钥密文。

12、进一步地，对将索引链中各个节点进行加密，得到对应的密台位图节点，包括：

13、对各个节点随机生成链式凭证和随机数，根据各节点的链式凭证、随机数、密钥密文引用、各节点对应前一个节点的位置和链式凭证，计算得到预设数量个遮蔽字段；

14、根据数据块的授权周期、关键词、策略分组、各节点对应前一个节点的位置和链式凭证，计算得到节点认证标签；

15、基于各节点的节点认证标签和预设数量个遮蔽字段，得到对应的密台位图节点。

16、进一步地，同态加密后的位图向量通过以下步骤得到，包括：

17、基于各节点的密钥和位图向量，利用加法密钥同态加密方法进行加密得到同态加密后的位图向量，其中，位图向量通过根据各数据块的关键词的新增或删除操作构造得到。

18、进一步地，当索引链大于预设长度阈值，控制云服务器将索引链进行压缩，生成折叠提案，并将折叠提案发生至数据采集端；

19、控制数据采集端根据折叠提案中各个节点的摘要序列对节点进行校验，若校验通过，则生成新的折叠节点和提交签名，并将新的折叠节点和提交签名发送云服务器；

20、控制云服务器在接收到提交签名后，将索引链替换为新的折叠节点，并对索引链对应的索引链目录进行更新。

21、进一步地，控制数据检索端根据查询请求在云服务器中进行检索，得到对应的原始电力数据，包括：

22、控制数据检索端向数据采集端提交查询请求，其中，查询请求至少包括查询请求信息、用户公钥和授权证明，授权证明至少包括待查询关键词标识和待查询策略分组；

23、控制数据采集端对授权证明进行验证，验证通过后生成搜索令牌和解密钥匙包，将搜索令牌返回数据检索端；

24、控制数据检索端接收数据采集端返回的搜索令牌和解密钥匙包，并将搜索令牌发送至云服务器，以使云服务器基于搜索令牌沿着目标索引链逐个恢复各节点的字段，得到聚合后的密文结果；

25、控制数据检索端接收云服务器返回的聚合后的密文结果、节点认证证明和版本号，并利用对解密钥匙包进行解密后，得到累计解密参数和校验根，根据节点认证证明得到新校验根，将新校验和原始校验进行对比，若一致，则校验通过，并根据密文数据块和累计解密参数计算得到检索结果位图；

26、根据检索结果位图，得到命中数据块逻辑标识集合；

27、基于命中数据块逻辑标识集合，从云服务器中得到各数据块逻辑标识对应的密钥密文和密文数据块，并对各密钥密文进行解密，得到封装密钥，进而根据封装密钥和密文数据块得到原始电力数据。

28、进一步地，对各密钥密文和密文数据块进行处理，得到原始电力数据，包括：

29、利用对各密钥密文进行解密，得到密文数据块；

30、对密文数据块执行解密，得到原始电力数据。

31、本发明另一实施例提供了一种电力数据密态检索系统，包括：

32、获取模块，用于获取以预设频率采集的原始电力数据，得到多个数据块，控制数据采集端对各数据块进行加密计算，得到对应的密钥密文和密文数据块；

33、索引链确定模块，用于对于各数据块，控制数据采集端提取各数据块的关键词、策略分组和授权周期，根据关键词、策略分组和授权周期得到各数据块对应的索引链；其中，索引链是一条由多个节点按顺序串联而成的链表，每个节点至少存储一个同态加密后的位图向量；

34、混淆编码模块，用于根据索引链，得到索引链目录，对索引链中各个节点进行混淆编码，得到对应的密台位图节点；

35、存储模块，用于将索引链目录保存在数据采集端本地，密钥密文、密文数据块、各密台位图节点存入云服务器；

36、检索模块，用于基于检索需求，确定查询请求，控制数据检索端根据查询请求在云服务器中进行检索，得到对应的原始电力数据。

37、本发明实施例的第三方面提供了一种计算机设备，包括：

38、存储器，用于存储计算机程序；

39、处理器，用于执行计算机程序时实现如第一方面的电力数据密态检索方法的步骤。

40、本发明实施例的第四方面提供了一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的电力数据密态检索方法的步骤。

41、相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于以下所述中的至少一点：

42、通过获取以预设频率连续采集的原始电力数据并切分为多个数据块，数据采集端对各数据块进行加密计算，生成对应的密钥密文和密文数据块；针对每一数据块，提取其关键词、策略分组和授权周期，据此构建对应的索引链，索引链为由多个节点顺序串联的链表结构，每一节点存储同态加密后的位图向量；基于索引链生成索引链目录，并对各节点进行混淆编码得到密台位图节点；将索引链目录保存于数据采集端本地，将密钥密文、密文数据块及各密台位图节点存入云服务器；索引链目录包含链表头节点位置、链式凭证、版本号和链式校验根；当存在检索需求时，数据检索端生成查询请求并向云服务器发起检索，获取对应的原始电力数据。本发明通过索引链与访问策略的深度绑定及链式可验证结构，实现了密文数据的安全存储、精准检索与结果可验证。