【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域，具體涉及一種反竊電證據(jù)形成方法及其形成裝置。
技術(shù)介紹
1、電力是國家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展、人民日常生活中至關(guān)重要的能源。電力系統(tǒng)中電能生產(chǎn)與電能消費(fèi)的平衡使得人民生活用電和地區(qū)生產(chǎn)用電能夠得到持續(xù)、穩(wěn)定的供應(yīng)。然而，如果為了攫取經(jīng)濟(jì)利益，試圖以不當(dāng)手段竊取電力，則可能會(huì)對電網(wǎng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。這不僅會(huì)擾亂地區(qū)電網(wǎng)的正常調(diào)度，還會(huì)對地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和企業(yè)經(jīng)營管理以及供電秩序帶來嚴(yán)重的威脅。此外，用戶私自改接線路還可能引發(fā)安全事故，危害自己及其他用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全。
2、由于用電用戶的基數(shù)眾多，且非法竊電的用戶所采取的竊電手段種類繁雜，對其進(jìn)行細(xì)致排查會(huì)耗費(fèi)大量人力成本。因此電力公司正在開發(fā)各種基于智能電網(wǎng)的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集功能實(shí)現(xiàn)竊電行為識(shí)別系統(tǒng)。例如，基于經(jīng)加工處理后的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，結(jié)合人工智能的方法，可以構(gòu)建判別竊電用戶的大數(shù)據(jù)模型。
3、在現(xiàn)有的各種反竊電系統(tǒng)中，由監(jiān)控圖像和電力信息的統(tǒng)計(jì)圖表等構(gòu)成的反竊電證據(jù)大多采用明文圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，這降低了系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存在被破壞和篡改的風(fēng)險(xiǎn)。因此如何提供一種更加安全高效的反竊電證據(jù)的保存和傳輸方案，正成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有反竊電證據(jù)的保存和傳輸方案存在安全風(fēng)險(xiǎn)的問題，本專利技術(shù)提供一種反竊電證據(jù)形成方法及其形成裝置。
2、本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種反竊電證據(jù)形成方法，其包括如下步驟：p>
4、s1：獲取采集到的反竊電證據(jù)的圖像文件，圖像文件為采用rgb編碼的彩色圖像，分辨率為m×n。
5、s2：構(gòu)造如下的二維logistic?icmic級(jí)聯(lián)映射：
6、
7、上式中，xn和yn表示第n級(jí)的狀態(tài)變量；u表示控制參數(shù)，k表示級(jí)聯(lián)耦合系數(shù)，u∈(0,4)，k∈(0,+∞)。
8、s3：設(shè)置狀態(tài)變量的初值，將二維logistic?icmic級(jí)聯(lián)映射迭代n0+m×n次，丟棄前n0個(gè)數(shù)值，得到長度為m×n的混沌狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)的混沌序列。
9、s4：通過下式對混沌序列進(jìn)行量化，使得元素值分布在0到255之間，得到前向擴(kuò)散序列s(i)和逆向擴(kuò)散序列d(i)：
10、
11、上式中，mod(·)表示取模運(yùn)算，floor(·)表示向下取整。
12、s5：對圖像文件進(jìn)行通道分離得到r、g、b通道的三基色矩陣pr、pg、pb。
13、s6：分別對每個(gè)圖像文件的pr、pg和pb進(jìn)行arnold變換，得到對應(yīng)的三張置亂子圖像。
14、s7：將置亂子圖像的數(shù)據(jù)矩陣降維成一維子向量，各一維子向量分別與正向擴(kuò)散序列進(jìn)行異或運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)正向擴(kuò)散。
15、s8：將逆向擴(kuò)散序列分別與正向擴(kuò)散后的各一維子向量進(jìn)行異或運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)逆向擴(kuò)散。
16、s9：將逆向擴(kuò)散后得到的一維向量擴(kuò)展為二維格式，并對三個(gè)通道對應(yīng)的圖像矩陣進(jìn)行合并，得到彩色的加密圖像。
17、s10：將加密圖像以及前向擴(kuò)散序列s(i)和逆向擴(kuò)散序列d(i)打包后作為反竊電證據(jù)進(jìn)行保存。
18、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟s2中，二維logistic?icmic級(jí)聯(lián)映射的構(gòu)造方法如下：
19、(1)定義一維混沌映射，其包括sin映射yn和logistic映射xn。
20、(2)使用線性函數(shù)f＝x+3對所述logistic映射進(jìn)行調(diào)制。
21、(3)將經(jīng)過線性函數(shù)f調(diào)制后的logistic映射的輸出與sin映射的輸入進(jìn)行級(jí)聯(lián)。
22、(4)通過級(jí)聯(lián)耦合機(jī)制將兩個(gè)輸出結(jié)合起來，進(jìn)而將系統(tǒng)擴(kuò)展到二維空間。
23、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，sin映射的表達(dá)式如下：
24、
25、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，logistic映射的表達(dá)式如下：
26、xn+1＝u·xn·(1-xn)。
27、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟s6中，arnold變換用于先對圖像的行方向進(jìn)行錯(cuò)切，然后對列方向進(jìn)行錯(cuò)切，最后對圖像取模運(yùn)算，進(jìn)而隨機(jī)改變像素的原始位置。
28、一次arnold變換的表達(dá)式如下：
29、
30、上式中，p、q為控制參數(shù)；(n×n)為圖像大小；(x,y)為原圖像像素位置，(x'，y')為經(jīng)過arnold變換后的洗牌圖像內(nèi)新的像素位置，mod為模運(yùn)算。
31、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，一次arnold變換后的新像素位置(x'，y')滿足下式：
32、
33、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟s9中，將一維向量擴(kuò)展為二維格式的表達(dá)式如下：
34、pm×n＝reshape(pi,m,n)，
35、上式中，pm×n表示矩陣格式的二維圖像；pi表示向量格式的一維圖像；reshape(pi,m,n)操作表示先將pi按照m長度分割為n個(gè)行向量，再將每個(gè)行向量轉(zhuǎn)置為列向量，最后利用n個(gè)列向量構(gòu)成一個(gè)m×n的矩陣pm×n。
36、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，反竊電證據(jù)形成方法還包括對所述＝＝反竊電證據(jù)進(jìn)行恢復(fù)的過程，其包括如下步驟：
37、s001：獲取加密圖像以及前向擴(kuò)散序列s(i)和逆向擴(kuò)散序列d(i)。
38、s002：對加密圖像文件進(jìn)行通道分離得到r、g、b通道的灰度圖像。
39、s003：將各通道上的置亂的矩陣圖像降維成一維圖像序列。
40、s004：先將逆向擴(kuò)散序列與一維圖像序列進(jìn)行異或運(yùn)算，再將正向擴(kuò)散混淆序列與一維圖像序列進(jìn)行異或運(yùn)算，完成逆擴(kuò)散操作。
41、s005：將逆擴(kuò)散操作后得到的三個(gè)通道上的一維圖像序列擴(kuò)展為二維格式，得到二維圖像矩陣。
42、s006：對三個(gè)通道上的二維圖像矩陣進(jìn)行一次arnold變換的逆操作，得到逆置亂后的圖像矩陣。
43、s007：對三個(gè)通道上的圖像矩陣進(jìn)行合并，恢復(fù)出原始的彩色圖像文件。
44、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，一次arnold變換的逆操作的表達(dá)式如下：
45、
46、上式中，p、q為控制參數(shù)；(n×n)為圖像大小；(x,y)為原圖像像素位置，(x'，y')為經(jīng)過arnold變換后的洗牌圖像內(nèi)新的像素位置，mod為模運(yùn)算。
47、本專利技術(shù)還包括一種反竊電證據(jù)的形成裝置，其包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序。處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，采用如前述的反竊電證據(jù)形成方法，對采集到的反竊電證據(jù)的圖像文件進(jìn)行加密和存儲(chǔ)。并在接收到授權(quán)用戶對反竊電證據(jù)的圖像文件的訪問請求時(shí)，對加密后的圖像文件進(jìn)行解密并返回到授權(quán)用戶。
48、本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案，具有如下的有益效果：
49、本專利技術(shù)針對現(xiàn)有電力系統(tǒng)采集到的反竊電數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸過程中存在安全風(fēng)險(xiǎn)的問題，設(shè)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于，其包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于：所述二維Logistic?ICMIC級(jí)聯(lián)映射的構(gòu)造方法如下：
3.如權(quán)利要求2所述的反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于，所述Sin映射的表達(dá)式如下：
4.如權(quán)利要求2所述的反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于，所述Logistic映射的表達(dá)式如下：
5.如權(quán)利要求1所述的反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于：所述Arnold變換用于先對圖像的行方向進(jìn)行錯(cuò)切，然后對列方向進(jìn)行錯(cuò)切，最后對圖像取模運(yùn)算，進(jìn)而隨機(jī)改變像素的原始位置；其中，
6.如權(quán)利要求5所述的反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于：所述一次Arnold變換后的新像素位置(x'，y')滿足下式：
7.如權(quán)利要求1所述的反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于，將一維向量擴(kuò)展為二維格式的操作的表達(dá)式如下：
8.如權(quán)利要求1所述的反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于：其還包括對所述反竊電證據(jù)進(jìn)行恢復(fù)的過程，包括如下步驟：
9.如權(quán)利要求8所述的反竊電證據(jù)形成
10.一種反竊電證據(jù)形成裝置，其包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，采用如權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的反竊電證據(jù)形成方法，對采集到的反竊電證據(jù)的圖像文件進(jìn)行加密和存儲(chǔ)；并在接收到授權(quán)用戶對反竊電證據(jù)的圖像文件的訪問請求時(shí)，對加密后的圖像文件進(jìn)行解密并返回到所述授權(quán)用戶。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于，其包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于：所述二維logistic?icmic級(jí)聯(lián)映射的構(gòu)造方法如下：
3.如權(quán)利要求2所述的反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于，所述sin映射的表達(dá)式如下：
4.如權(quán)利要求2所述的反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于，所述logistic映射的表達(dá)式如下：
5.如權(quán)利要求1所述的反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于：所述arnold變換用于先對圖像的行方向進(jìn)行錯(cuò)切，然后對列方向進(jìn)行錯(cuò)切，最后對圖像取模運(yùn)算，進(jìn)而隨機(jī)改變像素的原始位置；其中，
6.如權(quán)利要求5所述的反竊電證據(jù)形成方法，其特征在于：所述一次arnold變換后的新像素位置(x'，y')滿足下式...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫偉，王慶軍，常樂，黃丹，胡呂龍，史偉豪，艾超，郝翠甲，焦飛，劉寧波，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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