[发明专利]基于专用芯片的物联网数据完整性校验系统及其方法

权利要求书

1.一种基于专用芯片的物联网数据完整性校验计算系统，其特征在于，包括：

物联网数据源节点，用于生成物联网数据，并且根据校验分配策略，采用以下方式的其中一种进行物联网数据的完整性校验计算：通过物联网数据源节点的校验专用芯片单元对物联网数据执行完整性校验计算，然后将加入完整性校验码的物联网数据发送给物联网汇聚节点；或者通过物联网数据源节点的通信单元将初始的物联网数据发送给物联网汇聚节点，由物联网汇聚节点对物联网数据执行完整性校验计算并加入完整性校验码；

物联网汇聚节点，用于从所述物联网数据源节点获得加入完整性校验码的物联网数据；或者，从所述物联网数据源节点获得初始的物联网数据并执行完整性校验计算，加入完整性校验码；将加入完整性校验码的物联网数据传输给物联网数据接收方；其中，

所述物联网数据源节点具体包括：校验专用芯片单元，用于对物联网数据执行完整性校验计算，加入完整性校验码；校验计算评估单元，用于评估对本节点的物联网数据执行完整性校验计算的计算需求量；其中，表示完整性校验计算的计算需求量，表示完整性校验计算预计的计算资源需求数，所述计算资源需求数包括评估时间窗口内的线程需求数、能耗需求数，代表节点序号；为完整性校验计算预计的计算数据量，根据评估时间窗口内的本节点需要进行完整性校验计算的物联网数据总量确定；校验计算分配单元，用于分别测算物联网数据源节点和物联网汇聚节点执行完整性校验计算的开销，并且根据校验分配策略，确定通过本节点的校验专用芯片单元对物联网数据执行完整性校验计算，或者由物联网汇聚节点对物联网数据执行完整性校验计算；通信单元，用于根据所述校验计算分配单元的校验分配策略，将本节点加入完整性校验码的物联网数据发送给物联网汇聚节点，或者将初始的物联网数据发送给物联网汇聚节点；

并且，所述校验计算分配单元确定物联网数据源节点执行物联网数据完整性校验计算的计算开销为：；其中，，；其中表示节点序号为的物联网数据源节点的计算开销；表示时间开销权重，是时间开销，表示序号为的物联网数据源节点在单位时间窗口内计算数据量，表示计算资源开销权重，表示计算资源开销，表示该物联网数据源节点每单位计算资源的计算资源开销系数，表示该物联网数据源节点每单位数据量的计算资源开销系数；

对于序号为的物联网数据源节点，所述校验计算分配单元计算由物联网汇聚节点分担其物联网数据完整性校验计算的计算开销为：；其中，；其中，表示物联网汇聚节点分担序号为的物联网数据源节点的物联网数据完整性校验计算所带来的开销，是物联网数据源节点将初始的物联网数据上传给物联网汇聚节点的时间开销，表示物联网汇聚节点对序号为的物联网数据源节点的物联网数据执行完整性校验计算的时间开销，其中表示物联网汇聚节点在单位时间窗口内计算数据量，表示风险开销；

所述校验计算分配单元设置的校验分配策略为：当物联网数据源节点的完整性校验计算的计算开销小于等于物联网汇聚节点的完整性校验计算的计算开销，则通过物联网数据源节点进行数据完整性校验计算；当物联网数据源节点的完整性校验计算的计算开销大于物联网汇聚节点的数据完整性校验计算的计算开销，则由物联网汇聚节点执行数据完整性校验计算。

2.一种基于专用芯片的物联网数据完整性校验计算方法，其特征在于，包括：

步骤S1：通过物联网数据源节点生成物联网数据，并且根据校验分配策略，采用以下方式的其中一种进行物联网数据的完整性校验计算：通过物联网数据源节点的校验专用芯片单元对物联网数据执行完整性校验计算，然后将加入完整性校验码的物联网数据发送给物联网汇聚节点；或者通过物联网数据源节点的通信单元将初始的物联网数据发送给物联网汇聚节点，由物联网汇聚节点对物联网数据执行完整性校验计算并加入完整性校验码；

步骤S2：所述物联网汇聚节点从所述物联网数据源节点获得加入完整性校验码的物联网数据；或者，从所述物联网数据源节点获得初始的物联网数据并执行完整性校验计算，加入完整性校验码；将加入完整性校验码的物联网数据传输给物联网数据接收方；其中，

所述步骤S1具体包括：评估对本物联网数据源节点的物联网数据执行完整性校验计算的计算需求量；其中，表示完整性校验计算的计算需求量，表示完整性校验计算预计的计算资源需求数，所述计算资源需求数包括评估时间窗口内的线程需求数、能耗需求数，代表节点序号；为完整性校验计算预计的计算数据量，根据评估时间窗口内的本节点需要进行完整性校验计算的物联网数据总量确定；分别测算物联网数据源节点和物联网汇聚节点执行完整性校验计算的开销，并且根据校验分配策略，确定通过本节点的校验专用芯片单元对物联网数据执行完整性校验计算，或者由物联网汇聚节点对物联网数据执行完整性校验计算；根据所述校验分配策略，将本节点加入完整性校验码的物联网数据发送给物联网汇聚节点，或者将初始的物联网数据发送给物联网汇聚节点；

并且，确定物联网数据源节点执行物联网数据完整性校验计算的计算开销为：；其中，，；其中表示节点序号为的物联网数据源节点的计算开销；表示时间开销权重，是时间开销，表示序号为的物联网数据源节点在单位时间窗口内计算数据量，表示计算资源开销权重，表示计算资源开销，表示该物联网数据源节点每单位计算资源的计算资源开销系数，表示该物联网数据源节点每单位数据量的计算资源开销系数；

对于序号为的物联网数据源节点，计算由物联网汇聚节点分担其物联网数据完整性校验计算的计算开销为：；其中，；其中，表示物联网汇聚节点分担序号为的物联网数据源节点的物联网数据完整性校验计算所带来的开销，是物联网数据源节点将初始的物联网数据上传给物联网汇聚节点的时间开销，表示物联网汇聚节点对序号为的物联网数据源节点的物联网数据执行完整性校验计算的时间开销，其中表示物联网汇聚节点在单位时间窗口内计算数据量，表示风险开销；

所述校验分配策略为：当物联网数据源节点的完整性校验计算的计算开销小于等于物联网汇聚节点的完整性校验计算的计算开销，则通过物联网数据源节点进行数据完整性校验计算；当物联网数据源节点的完整性校验计算的计算开销大于物联网汇聚节点的数据完整性校验计算的计算开销，则由物联网汇聚节点执行数据完整性校验计算。