[发明专利]一种可靠的大数据网络实现方法

摘要

本发明提供了一种可靠的大数据网络实现方法，大数据网络中的一种大数据C由一个名称N唯一标识，将大数据C划分为S个数据分片，每个数据分片为Ej，j＝1,…,S，j称为数据分片Ej的分片编号；消费节点通过本发明所提供的大数据网络实现方法可安全获取网络提供的数据服务，确保安全性，缩短数据获取延迟和代价，提高服务质量，本发明可应用于重要信息的传输，例如道路路况监测、车辆管理等领域，具有广泛的应用前景。

主权项

1.一种可靠的大数据网络实现方法，其特征在于，大数据网络中的一种大数据C由一个名称N唯一标识，将大数据C划分为S个数据分片，每个数据分片为Ej，j＝1,…,S，j称为数据分片Ej的分片编号，数据分片Ej满足公式(1)和公式(2)，第三方认证数据中心为大数据C分配S+1个秘钥，记作kx，x＝0,1…,S，大数据C的名称N通过公式(3)获取保密名称PN，大数据C的每个数据分片编号j通过公式(4)获取保密分片编号PSj，每个数据分片Ej通过公式(5)获取保密数据分片PEj；PN＝H(N,k0) 公式(3)PSj＝H(j,kj)，j＝1...S 公式(4)PEj＝Encrypt(Ej,kj) 公式(5)其中，H为哈希函数，Encrypt为加密算法；有权限获取大数据C的授权节点称为大数据C的消费节点；从第三方认证数据中心获取大数据C的全部保密数据分片的节点称为注册提供节点，从该注册提供节点获取大数据C的部分保密数据分片的节点称为普通提供节点；既无权获取大数据C也无法保存和提供大数据C的保密数据分片的节点称为普通节点；普通节点向第三方认证数据中心进行注册成为大数据C的消费节点时，第三方认证数据中心向该消费节点提供大数据C的名称N和秘钥kx，x＝0,1…,S；普通节点向第三方认证数据中心进行注册成为大数据C的注册提供节点时，第三方认证数据中心向该注册提供节点提供大数据C的保密名称PN以及S个二元组<保密分片编号PSj,保密数据分片PEj>；消费节点、注册提供节点、普通提供节点和普通节点统称为节点；大数据通过消息进行传输，一个消息由消息格式、消息类型、分片编号集合、数据名称以及负载构成；其中，分片编号集合为可选项，如果消息格式为0，则消息中不包括分片编号集合，如果消息格式为1，则消息中包含分片编号集合，消息类型如下表所示：消息类型值分配分片消息1建立路由表项消息2请求消息3响应消息4一个节点保存一个路由表，一个路由表项包含三个域：保密名称域、保密分片编号集合域和接口域；一个注册提供节点以及普通提供节点各自保存一个数据表，每个数据表项包括保密名称域、保密分片编号域和保密分片域；在注册提供节点P是大数据C的注册提供节点，第三方认证数据中心向注册提供节点P提供大数据C的保密名称PN以及S个二元组<保密分片编号PSj,保密数据分片PEj>的条件下，注册提供节点P执行下述过程分配保密数据分片：步骤101：开始；步骤102：注册提供节点P构建一个二元组集合G1，该二元组集合G1包括S个二元组，即<保密分片编号PSj,保密数据分片PEj>，设置一个参数h1，其初始值为Z，0<Z<S，注册提供节点P随机从构建的二元组集合G1中选取H个二元组，对于每个选取的二元组执行下述操作：注册提供节点P创建一个数据表项，该数据表项的保密名称域值为保密名称PN，保密分片编号域值设置为二元组的第一个元素，保密分片域值设置为二元组的第二个元素，将该二元组从构建的二元组集合G1中删除；步骤103：注册提供节点P构建一个分配分片消息，该分配分片消息的消息格式为0，消息类型为1，数据名称域值为保密名称PN，消息负载为参数h1和二元组集合G1，注册提供节点P从每个节点发送该分配分片消息；步骤104：一个节点从接口f1接收到该分配分片消息后，如果该节点不是大数据C的普通提供节点或者注册提供节点，即数据表中没有保存保密名称域值为该分配分片消息的数据名称的数据表项，则执行步骤106，否则执行步骤105；步骤105：从接口f1接收到分配分片消息的节点从除了接口f1以外的每个接口转发该分配分片消息，执行步骤104；步骤106：从接口f1接收到分配分片消息的节点查看分配分片消息负载的参数h1和二元组集合G2，如果该二元组集合的元素个数不小于参数h1，则该节点从该二元组集合中随机选取h1个二元组，否则选取该二元组集合中的所有二元组；然后对于每个选取的二元组，该节点进行如下操作：该节点创建一个数据表项，该数据表项的保密名称域值为接收到的分配分片消息的数据名称，保密分片编号域值设置为该二元组的第一个元素，保密分片域值设置为该二元组的第二个元素，将该二元组从二元组集合G2中删除；步骤107：将该节点称为大数据C的普通提供节点，如果二元组集合G2为空，则执行步骤109，否则执行步骤108；步骤108：从接口f1接收到分配分片消息的节点从除了接口f1以外的每个接口转发该分配分片消息，该分配分片消息的负载为二元组集合G2，执行步骤104；步骤109：结束。