协同智能体跨系统数据校验防篡改系统及方法与流程

本发明涉及计算机信息安全与分布式计算，尤其涉及一种协同智能体跨系统数据校验防篡改系统及方法。

背景技术：

1、随着云原生架构与微服务技术的普及，跨系统、跨机构的数据协同交互（如跨国供应链、多行联合对账、政务跨域审批等）日益频繁。在多方参与的高并发协同场景下，数据始终处于高频的动态状态机切换中。

2、现有技术中，跨系统数据防篡改通常采用以下两种方式：一是依赖中心化的数据总线或中间件，定期比对业务数据的哈希值（如md5/sha）；二是引入传统区块链网络进行全量存证校验。然而，上述现有技术在应对极端复杂的微观篡改场景时，存在以下难以克服的技术缺陷：

3、传统的静态数据哈希比对仅能校验数据结构是否完整。若攻击者利用合法权限或并发漏洞，强制触发非法的状态机跃迁（如跳过“审核”状态直接修改为“已闭环”），此时数据落盘的结构与数值均合法，传统防篡改手段无法感知这种合法包装下的微观语义时序篡改。

4、在高并发场景下，通过中心节点或重型区块链网络建立独立tcp隧道进行密集校验，会引发严重的网络i/o拥塞与算力消耗；且中心节点一旦被攻陷，将导致全网防伪体系失效。

5、现有探针通常挂载于应用层或数据库层，不仅极易被绕过，且在容器化部署环境下，一旦业务pod（容器）发生漂移或重启，静态部署的校验探针极易失效，导致防篡改链路断裂。

技术实现思路

1、为了解决现有技术在跨系统数据交互中存在的语义时序篡改盲区大、中心化校验引发性能瓶颈，以及云原生环境下防御易失效等技术问题，本发明的目的在于提供一种协同智能体跨系统数据校验防篡改系统及方法。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种协同智能体跨系统数据校验防篡改方法，应用于第一异构系统的源端智能体，所述方法包括：

3、通过注入所述第一异构系统操作系统内核态的扩展伯克利数据包过滤器ebpf探针，侦听目标业务进程的系统调用事件；提取所述系统调用事件的进程上下文与调用时间戳，并通过规范化中间表达转换规则，将提取的系统调用底层参数映射为统一意图操作码，融合生成微观时序语义序列；

4、采用局部敏感哈希lsh算法对所述微观时序语义序列进行降维特征提取，并将降维后的特征数据写入带有当前业务状态标识的布隆过滤器，生成轻量级时序防伪水印；

5、在所述第一异构系统向第二异构系统发送业务数据包时，将所述轻量级时序防伪水印通过独立于业务数据通道的端到端隧道，发送至对等校验网络中的邻居智能体，触发所述邻居智能体将所述轻量级时序防伪水印输入其本地维护的确定性业务状态机中进行合法性演练；

6、接收所述邻居智能体基于演练结果反馈的共识签名；在指定时间窗口内未能收集到满足动态验证阈值的合法共识签名时，触发ebpf xdp拦截程序，在所述第一异构系统的网卡驱动层直接丢弃与所述业务数据包相关的跨系统发送请求。

7、进一步地，所述通过规范化中间表达转换规则，将提取的系统调用底层参数映射为统一意图操作码，融合生成微观时序语义序列，包括：

8、识别所述第一异构系统所使用的底层编程语言类型，并基于所述底层编程语言类型调取对应的系统调用参数解析模板；

9、利用所述系统调用参数解析模板，将所述系统调用底层参数中的系统级操作转化并解析为独立于编程语言的通用业务属性集；

10、将所述通用业务属性集、所述进程上下文以及所述调用时间戳进行时序拼接，生成所述微观时序语义序列。

11、进一步地，所述将降维后的特征数据写入带有当前业务状态标识的布隆过滤器，生成轻量级时序防伪水印，包括：

12、实时监控所述布隆过滤器的位数组填充率；

13、当所述位数组填充率超过预设的假阳性临界值时，在内核态动态分配新的连续内存页，初始化次级布隆过滤器；

14、将新生成的降维后的特征数据写入所述次级布隆过滤器，并将所述次级布隆过滤器与原布隆过滤器建立级联指针映射。

15、进一步地，所述接收所述邻居智能体基于演练结果反馈的共识签名，包括：

16、接收由所述邻居智能体在判定所述轻量级时序防伪水印通过合法性演练后生成的带有时间戳的见证哈希值作为所述合法共识签名；

17、其中，所述合法性演练包括：所述邻居智能体利用所述布隆过滤器，在恒定时间复杂度内验证所述微观时序语义序列对应的所述统一意图操作码是否符合预设的业务状态机跃迁时序。

18、进一步地，所述触发ebpf xdp拦截程序，在所述第一异构系统的网卡驱动层直接丢弃与所述业务数据包相关的跨系统发送请求，包括：

19、向所述第一异构系统的网卡驱动设备下发硬件级丢包指令；

20、通过在所述网卡驱动层挂载的ebpf xdp钩子函数，在操作系统内核分配套接字缓冲区sk_buff之前，直接将携带有对应套接字五元组的所述业务数据包进行物理阻断并丢弃。

21、进一步地，所述方法进一步包括：

22、记录所述第一异构系统未能收集到所述合法共识签名的失败频率；

23、基于所述失败频率的累加值和时间衰减因子，动态计算所述第一异构系统的当前信任降级权重；

24、当所述当前信任降级权重低于预设的免疫隔离阈值时，向全网智能体广播系统陷落警报，用于其余智能体在网卡硬件层阻断来自所述第一异构系统的全部数据包。

25、进一步地，所述第一异构系统部署于容器化集群中，所述通过注入所述第一异构系统操作系统内核态的扩展伯克利数据包过滤器ebpf探针，包括：

26、利用部署于所述容器化集群中的operator控制器，实时监听所述目标业务进程所在容器的生命周期事件；

27、当监听到所述容器触发销毁与重建事件时，动态解析重建后的目标容器的底层网络命名空间netns；

28、将所述ebpf探针跨命名空间热挂载至所述重建后的目标容器的底层网络命名空间中。

29、进一步地，所述确定性业务状态机通过以下方式进行动态热更新：

30、监听所述第一异构系统中的自定义资源crd的配置更新事件；

31、当检测到所述自定义资源crd发生状态流转规则变更时，提取变更后的业务控制面图谱；

32、将所述业务控制面图谱转化为有向无环图，据此重构新的确定性业务状态机矩阵，并以内存热替换的方式覆写至所述源端智能体的内存空间中。

33、进一步地，所述将所述轻量级时序防伪水印通过独立于业务数据通道的端到端隧道发送，包括：

34、基于ipv6路由寻址协议，在所述业务数据包的网络层封装中生成扩展报头；

35、将所述轻量级时序防伪水印嵌入至所述ipv6的逐跳选项报头hop-by-hopoptions header中，随所述业务数据包的底层路由路径同步传输至所述邻居智能体。

36、本发明第二方面提供了一种协同智能体跨系统数据校验防篡改系统，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述第一方面任一实施方式中所述的协同智能体跨系统数据校验防篡改方法。

37、与现有技术相比，本发明具有以下预料不到的有益效果：

38、利用内核态ebpf探针并结合规范化中间表达转换规则，直接在系统调用底层跨越异构语言障碍提取操作时序。该机制能够精准捕获合法权限掩盖下的非法状态跃迁，填补了业务语义与微观时序维度的防篡改空白，同时对原有异构业务系统实现了非侵入式部署。

39、通过将防御关口下沉至网卡驱动层的ebpf xdp（快速数据路径）机制，一旦邻居智能体共识验证失败，可在操作系统内核分配套接字缓冲区（sk_buff）之前，将篡改流量在硬件边缘物理级丢弃。相较于传统网络层防火墙，该手段在面对海量高并发恶意篡改攻击时，实现了近乎零cpu资源损耗的极速阻断。

40、利用局部敏感哈希（lsh）生成轻量级时序防伪水印，并创新性地利用ipv6逐跳选项报头进行底层路由隐写传输，实现了零额外连接的高效协同见证。此外，通过内核态动态分配级联布隆过滤器的扩展机制，有效克服了高并发写入特征数据时布隆过滤器假阳性飙升的难题，在确保极低误判率的前提下有效解决了中心化架构或重型区块链网络带来的拥塞瓶颈。

41、针对微服务架构引入了operator控制器热挂载与自定义资源crd热替换机制，解决了容器漂移与业务规则迭代导致的探针或防伪策略失效问题。同时，结合基于时间衰减因子的动态信任降级机制，系统具备了对沦陷节点的全网自动化免疫隔离能力，极大提升了分布式校验网络在极端攻防场景下的整体安全性和可靠性。