保密数据自监管平台的数据共享与溯源方法和系统与流程

本技术涉及数据安全共享，尤其涉及一种保密数据自监管平台的数据共享与溯源方法和系统。

背景技术：

1、在多工厂协同制造场景中，掌握核心工艺参数的一方常需将转速、进给量、温度控制曲线等核心工艺参数共享给承接加工任务的目标协作工厂，由目标协作工厂内的运转设备据此加工物料。核心工艺参数属于数据发送方的保密数据，一旦共享出去，数据发送方即失去对其使用过程的控制，难以确认目标协作工厂是否按约定的核心工艺参数真实、正确地执行了加工，也难以在发生纠纷时追溯某一次加工与所共享核心工艺参数之间的对应关系。

2、现有技术方案是采用数字水印或数据指纹技术对共享数据进行标识，即在被共享的数据文件中嵌入标识信息，事后通过提取标识信息判断数据来源。例如在文件层面嵌入不可见水印，在数据泄露后通过比对水印追查泄露源头。

3、该类方案的技术实质是在数据副本层面建立来源标识，所建立的证据停留在数据文件层面，只能证明某一份数据文件来源于谁，而无法证明运转设备是否真实地按照该数据文件所载核心工艺参数完成了物理加工。

4、当目标协作工厂私自篡改核心工艺参数、或声称已按参数执行而实际并未执行时，仅依靠数据层面的水印标识无法提供客观的物理层面证据，导致工艺参数是否被真实、正确执行难以核验，溯源链条在数据与物理执行之间发生断裂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术中证据停留在数据文件层面、无法客观核验共享核心工艺参数是否被运转设备真实并正确执行的不足，而提供一种保密数据自监管平台的数据共享与溯源方法及系统，以设备执行过程中产生的物理振动数据与瞬时功率数据所反映的物理执行状态作为不可伪造的执行证据，并将该物理证据与共享数据的初始分发标识相互绑定，实现共享核心工艺参数从数据分发到物理执行的全程可信溯源。

2、本发明的目的是通过如下措施来达到：

3、第一方面，本技术提供了一种保密数据自监管平台的数据共享与溯源方法，包括：

4、获取目标协作工厂内运转设备的运行状态序列、所述目标协作工厂内加工物料的物料标识序列以及待共享的核心工艺参数；

5、对所述待共享的核心工艺参数进行编码运算，生成与所述待共享的核心工艺参数唯一对应的初始分发标识；

6、根据所述运行状态序列以及所述物料标识序列，将所述待共享的核心工艺参数转化为生产调度计划，并将所述初始分发标识嵌入所述生产调度计划，生成受控生产指令；

7、将所述受控生产指令下发至所述目标协作工厂，以采集所述运转设备执行所述受控生产指令过程中产生的物理振动数据以及瞬时功率数据；

8、提取所述物理振动数据以及所述瞬时功率数据中随时间变化的物理执行特征，作为所述运转设备实际执行所述受控生产指令的物理证据；

9、根据所述待共享的核心工艺参数确定预期执行特征，将所述物理执行特征与所述预期执行特征进行比对，当比对结果满足预设一致性条件时，将所述物理证据、所述初始分发标识以及对应的时间戳按预设数据结构关联存储，生成用于追溯所述待共享的核心工艺参数的数据流转追踪链。

10、可选地，获取目标协作工厂内运转设备的运行状态序列、所述目标协作工厂内加工物料的物料标识序列以及待共享的核心工艺参数，包括：

11、建立保密数据自监管平台与所述目标协作工厂内部监控端点之间的数据连接；

12、通过所述数据连接，按所述预设采样周期抓取所述运转设备的底层控制器的日志流，并按照时间先后顺序排列形成所述运行状态序列；

13、接收预先布置在所述运转设备的进料口的识别设备发送的射频标签信息，并对所述射频标签信息进行解析，得到代表所述加工物料身份的所述物料标识序列；

14、接收数据发送方终端提交的保密参数文件，并从所述保密参数文件中提取出所述待共享的核心工艺参数。

15、可选地，对所述待共享的核心工艺参数进行编码运算，生成与所述待共享的核心工艺参数唯一对应的初始分发标识，包括：

16、解析所述待共享的核心工艺参数，分离出所述转速、所述进给量以及所述温度控制曲线对应的参数数值；

17、按照各个所述参数数值预先分配的固定数据位宽，在内存中创设对应的定长占位符，并将所述参数数值填入所述定长占位符；

18、调取与所述保密数据自监管平台绑定的包含位移步长参数的可逆位移密钥，利用所述可逆位移密钥对填入所述定长占位符的所述参数数值进行循环移位操作，得到乱序参数序列；

19、将所述乱序参数序列按照参数类别顺序进行首尾定长拼接，生成与所述待共享的核心工艺参数形成双向无损映射的所述初始分发标识。

20、可选地，根据所述运行状态序列以及所述物料标识序列，将所述待共享的核心工艺参数转化为生产调度计划，并将所述初始分发标识嵌入所述生产调度计划，生成受控生产指令，包括：

21、调取所述运行状态序列中的设备启停时间节点，并结合所述物料标识序列，划分出所述加工物料在所述运转设备上的加工时间窗口；

22、将所述待共享的核心工艺参数分解为多个单步加工命令，并将所述单步加工命令分配至对应的所述加工时间窗口内，以编排为所述生产调度计划；

23、拆解所述初始分发标识，得到多个标识字符段；

24、扫描所述生产调度计划的数据结构，提取所述生产调度计划中用于指令说明且不被所述运转设备解释执行的注释文本段作为预留字段；

25、将所述多个标识字符段逐一分布写入各个所述注释文本段中，输出所述受控生产指令。

26、可选地，将所述受控生产指令下发至所述目标协作工厂，以采集所述运转设备执行所述受控生产指令过程中产生的物理振动数据以及瞬时功率数据，包括：

27、建立与所述目标协作工厂内所述运转设备的通讯链路，通过所述通讯链路向所述运转设备发送所述受控生产指令；

28、检测所述运转设备解析所述受控生产指令所产生的执行启动信号；

29、基于所述执行启动信号，触发预先部署在所述运转设备上的位移传感器以及关联电源回路上的电压电流互感器；

30、持续读取所述位移传感器输出的物理位移量变化记作所述物理振动数据，并同步读取所述电压电流互感器输出的实时电压数值与实时电流数值；

31、将同一时刻采集的所述实时电压数值与所述实时电流数值进行乘积运算，得到所述瞬时功率数据。

32、可选地，提取所述物理振动数据以及所述瞬时功率数据中随时间变化的物理执行特征，作为所述运转设备实际执行所述受控生产指令的物理证据，包括：

33、按照时间发生顺序读取所述物理振动数据，将符合预设条件的所述物理振动数据拆解为多个具有不同振荡周期的独立波形分量；

34、统计各个所述独立波形分量在预设单位时间内的重复次数作为频次，并提取所述独立波形分量的振幅作为强度；

35、按照所述频次与所述强度的对应关系构建二维分布图谱，作为所述物理振动数据的频域特征；

36、追踪所述瞬时功率数据在各个采样周期的走向轨迹，连接各个采样周期的轨迹端点，生成功率随时间的变化曲线特征；

37、根据同一时间节点的标签，将对应时间下的所述振动信号的频域特征与所述功率随时间的变化曲线特征进行组合，得到所述物理执行特征，作为所述运转设备实际执行所述受控生产指令的物理证据。

38、可选地，根据所述待共享的核心工艺参数确定预期执行特征，将所述物理执行特征与所述预期执行特征进行比对，当比对结果满足预设一致性条件时，将所述物理证据、所述初始分发标识以及对应的时间戳按预设数据结构关联存储，生成用于追溯所述待共享的核心工艺参数的数据流转追踪链，包括：

39、获取所述待共享的核心工艺参数驱动所述运转设备空载运行时的基准振动频域特征与基准功率时间曲线；

40、提取所述加工物料的材质阻力系数，将所述材质阻力系数作为乘性修正因子，分别与所述基准振动频域特征的各频次强度以及所述基准功率时间曲线的各时间点幅值进行相乘运算，生成预期振动频域特征与预期功率曲线特征，作为所述预期执行特征；

41、将所述物理执行特征中的频域特征与所述预期振动频域特征进行同频段差值计算，并将所述物理执行特征中的功率随时间的变化曲线特征与所述预期功率曲线特征进行同时刻差值计算；

42、当所有的差值计算结果均处于预先界定的容差区间内时，判定满足所述预设一致性条件；

43、当满足所述预设一致性条件时，创设包含数据头、数据体与时间尾的所述预设数据结构，将所述初始分发标识填入所述数据头，将所述物理证据填入所述数据体，并获取系统当前时间串填入所述时间尾，以得到所述数据流转追踪链。

44、第二方面，本技术提供了一种保密数据自监管平台的数据共享与溯源系统，包括：

45、获取模块，用于获取目标协作工厂内运转设备的运行状态序列、所述目标协作工厂内加工物料的物料标识序列以及待共享的核心工艺参数；

46、编码运算模块，用于对所述待共享的核心工艺参数进行编码运算，生成与所述待共享的核心工艺参数唯一对应的初始分发标识；

47、转化嵌入模块，用于根据所述运行状态序列以及所述物料标识序列，将所述待共享的核心工艺参数转化为生产调度计划，并将所述初始分发标识嵌入所述生产调度计划，生成受控生产指令；

48、采集模块，用于将所述受控生产指令下发至所述目标协作工厂，以采集所述运转设备执行所述受控生产指令过程中产生的物理振动数据以及瞬时功率数据；

49、提取模块，用于提取所述物理振动数据以及所述瞬时功率数据中随时间变化的物理执行特征，作为所述运转设备实际执行所述受控生产指令的物理证据；

50、关联储存模块，用于根据所述待共享的核心工艺参数确定预期执行特征，将所述物理执行特征与所述预期执行特征进行比对，当比对结果满足预设一致性条件时，将所述物理证据、所述初始分发标识以及对应的时间戳按预设数据结构关联存储，生成用于追溯所述待共享的核心工艺参数的数据流转追踪链。

51、第三方面，本技术提供了一种计算设备，包括处理组件以及存储组件；所述存储组件存储一个或多个计算机指令；所述一个或多个计算机指令用以被所述处理组件调用执行，实现如上述第一方面所述的一种保密数据自监管平台的数据共享与溯源方法。

52、第四方面，本技术提供了一种计算机存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机执行时，实现如第一方面所述的一种保密数据自监管平台的数据共享与溯源方法。

53、本技术不再将证据停留在数据文件层面，而是采集运转设备执行受控生产指令过程中实际产生的物理振动数据与瞬时功率数据，提取物理执行特征作为物理证据，该物理证据由设备真实物理运动直接产生、难以伪造，从而能够客观反映共享核心工艺参数是否被真实执行。

54、同时本发明通过对核心工艺参数进行可逆位移编码生成与其双向无损映射的初始分发标识，并将该标识嵌入受控生产指令，使得事后可由初始分发标识反向解算出所共享的核心工艺参数，实现数据层面的可追溯。

55、进一步地，本发明通过将物理执行特征与依据核心工艺参数确定的预期执行特征进行比对，在满足一致性条件后才将物理证据、初始分发标识与时间戳关联存储生成数据流转追踪链，从而在数据分发标识与物理执行证据之间建立起被验证过的绑定关系，弥合了现有技术中数据层面与物理执行层面之间的溯源断裂，实现共享核心工艺参数从分发到物理执行的全程可信溯源。

56、本技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。