[发明专利]一种基于区块链的数据流检测系统

权利要求书

1.一种基于区块链的数据流检测系统，其特征在于，所述系统基于区块链技术对实时网络数据流进行筛选，提高了数据检测效率，并对非单一数据流进行检测；所述系统包括：数据采集模块、预处理模块、分析聚类模块和加密分析模块；其中所述数据采集模块与所述预处理模块数据连接，所述预处理模块与所述分析聚类模块数据连接，所述分析聚类模块与所述加密分析模块数据连接；

所述数据采集模块与网关的数据流接口进行数据连接，所述数据采集模块接收来自所述网关传输过来的数据流，并且将所述数据流传入所述预处理模块中；所述预处理模块接收来自所述数据采集模块挖掘到的所述数据流，将所述数据流进行预处理后传递到所述分析聚类模块中进行聚类分析；所述分析聚类模块接收来自所述预处理模块的被预处理后的所述数据流并将其进行特征聚类，所述分析聚类模块将被预处理后的所述数据流分成具有异常节点的数据流和非异常节点的数据流；

所述数据预处理模块用于对所述数据流中的数据进行预处理，所述预处理步骤如下所述：

a、将离散型数据进行数值化；所述的离散型数据类型包括back、land和nmap，将所述离散型数据的离散属性投射到欧式空间，所述离散属性在所述欧式空间中存在属于自身的空间位置，然后计算所述空间位置的数据在所述欧式空间的欧式距离，所述离散属性采用二进制编码进行数据编码；

b、将连续型数据进行标准化和归一化处理；将所述数据流中连续型数据的连续属性进行标准化和归一化处理，其中在所述数据流中选取部分数据作为样本数据，处理步骤如下所述：

①根据公式(1)将所述连续属性标准化；

B＝(v_i-r)/σ (1)

其中B表示所述数据的连续属性标准化，σ表示所述样本数据的标准差，所述标准差的计算由公式(2)所得，v_i表示所述连续型数据的第i个属性，i代表所述连续型数据的属性序号，取任意正整数，选择所述属性个数为10；r表示所述属性的平均值，所述平均值由公式(3)取

得；

其中10为所述属性的个数；

②将数值归一化处理；将步骤①处理后的变为标准化的数据进行归一到[0,1]区间中，并将所述数据的值域映射到[0,1]范围内处理，所述归一化处理由公式(4)计算所得；

其中C′_i是C_i归一化后的数值，其值为[0,1]内任意数值，C_min是C_i中的最小值，C_max是C_i中的最大值；C_i是所述标准化的数据值；

c、进行主成分分析降维处理；将所述数据流中的高维数据特征进行降维处理，具体步骤如下所示：

1)将所述数据流中的数据按列组合成n行m列矩阵1，其中所述矩阵1每一行代表一个属性字段；

2)将所述矩阵1的每一行进行零均值化，减去所述每一行中的均值；

3)求出所述矩阵1的协方差矩阵；

4)求出所述协方差矩阵的特征值以及所述特征值对应的特征向量；

5)将所述特征向量按对应的特征值大小依此从上到下按行排列成矩阵2，取前k行组成矩阵3，其中k值为不超过所述矩阵2的行列数的任意正整数；

6)将所述矩阵3与所述矩阵1相乘即为所述数据流进行k维降维后的数据；

将所述数据流中的所有数据进行预处理完成后由预处理模块将预处理后的数据发送到所述分析聚类模块中，由所述分析聚类模块对所述处理后的数据流进行聚类操作。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的数据流检测系统，其特征在于，所述加密分析模块负责对所述分析聚类模块中的属于非异常节点的数据流进行加密特征分析。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的数据流检测系统，其特征在于，所述加密分析模块和所述分析聚类模块都搭建在区块链数据库上，所述区块链数据库负责存储数据流的特征值。

4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的数据流检测系统，其特征在于，所述区块链数据库分别负责存储所述分析聚类模块传输的所述异常节点数据流的特征值和所述加密分析模块传输的具有安全套接层交互字段的数据流的特征值。

5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的数据流检测系统，其特征在于，所述系统中所有模块内均有具有接收和发送数据流的端口。