[发明专利]工业传感器网络系统的数据安全传输方法

权利要求书

1.一种工业传感器网络系统的数据安全传输方法，其特征在于包括：

利用随机信号驱动生成随机数，并计算获得遮蔽数据；将采集的传感器测量数据按顺序叠加到遮蔽数据的不同列上，获得已加密数据进行网络传输；

在接收端对接收到的已加密数据通过解密矩阵进行还原，获得还原数据；

所述遮蔽数据的获得方法包括：

通过随机信号发生器生成随机数sigGen；并设定关联加密矩阵M_AC；

由随机数sigGen和关联加密矩阵M_AC计算获得遮蔽数据X_new：X_new＝sigGen*M_AC；

所述获得已加密数据包括：

将采集的传感器测量数据x_meas,new按顺序叠加到遮蔽数据X_new的不同列上，得到已加密数据X_new^encrypt：

X_new^encrypt＝(X_new+x_meas,new)^seq，其中seq表示已知的叠加顺序；

并将设定的校验数据x_check^true叠加到遮蔽数据X_new的指定列中；

将已加密数据X_new^encrypt进行网络传输。

2.根据权利要求1所述的工业传感器网络系统的数据安全传输方法，其特征在于：

所述获得还原数据包括获得解密矩阵M_o：

将用于离线训练的待加密传感器测量数据X_meas叠加到用于离线训练的遮蔽数据X的不同列上，得到预设定已加密数据X^encrypt；并将用于离线训练的校验数据X_check叠加到遮蔽数据X的指定列中；

设定关联输出矩阵M_GC；并计算获得关联输出数据Y：Y＝X*M_GC；

对预设定已加密数据X^encrypt进行主成分分析得到一号得分矩阵T和一号负载矩阵P；

计算一号得分矩阵T到输出数据估计值Y_hat的投影矩阵Q：

Q＝((T^T*T)^-1*T^T*Y)^T，

再计算输出数据估计值Y_hat：Y_hat＝T*Q^T；

再对输出数据估计值Y_hat进行主成分分析得到二号得分矩阵T_y和二号负载矩阵Q_y；

计算二号得分矩阵T_y到X_y的投影矩阵P_y：P_y＝((T_y^T*T_y)^-1*T_y^T*X_new)^T，其中X_y是用于估计输出数据的X^encrypt的子空间；

计算得到解密矩阵M_o：M_o＝I-P*Q^T*Q_y*P_y^T，其中I是单位阵。