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二叉Trie树下电力监控分布式数据库安全访问混沌加密控制
1
作者
巩宇
胡文兴
+2 位作者
于亚雄
崔钰
刘轩
《沈阳工业大学学报》
北大核心
2025年第1期83-91,共9页
【目的】电力监控系统承载着大量敏感信息,包括电力设备的运行数据、电力负荷情况及用户用电信息等。这些数据对保障电力系统的安全和稳定至关重要,因此保证这些数据的安全性是电力监控系统的关键。分布式数据库作为电力监控系统的核心...
【目的】电力监控系统承载着大量敏感信息,包括电力设备的运行数据、电力负荷情况及用户用电信息等。这些数据对保障电力系统的安全和稳定至关重要,因此保证这些数据的安全性是电力监控系统的关键。分布式数据库作为电力监控系统的核心组成部分,具有处理速度快、数据存储量大等优势,但也面临着数据泄露、非法访问等安全隐患。【方法】为了增强电力监控系统的安全性,提出了一种基于二叉Trie树的电力监控分布式数据库安全访问混沌加密控制方法。采用SRP-6协议进行身份认证,确保只有经过授权的用户能够访问电力监控系统。SRP-6协议通过对身份信息的加密处理,有效防止了恶意攻击者伪造身份访问。在分布式数据库的环境中,密钥的管理是极具挑战性的任务。由于分布式系统涉及多个节点,且不同用户的权限和密钥各不相同,因此需要建立一个高效且安全的密钥管理机制。本文采用了二叉Trie树作为密钥管理结构,二叉Trie树是一种能够快速检索和存储密钥的高效数据结构,通过二叉Trie树的层次化结构,实现密钥的快速定位和分配。每个节点代表密钥管理中的一个步骤,叶节点则存储具体的加密密钥。通过这种树形结构,系统可以轻松管理大量的密钥,减少了密钥存储的冗余,同时提高了密钥分发的效率。二叉Trie树的使用也降低了密钥泄露的风险,增强了系统的整体安全性。在密钥管理的基础上,引入混沌加密技术,结合Tent映射和Logistic映射两种混沌模型,用于生成加密数据所需的随机数和轮密钥。Tent映射通过折叠和扩展操作将输入值映射到[0,1)区间,而Logistic映射则通过迭代生成伪随机序列,两者共同构成了混沌加密的基础。通过这种方式,电力监控分布式数据库中的数据被加密为不可预测的密文,极大程度上提高了攻击者通过分析密文推导明文的难度。【结果】所提方法在增强加密强度和提高系统安全性的同时,还具备较好的性能。通过控制密文分布的频率,保证加密数据的均匀性,密文的分布频次能够保持在2800次以上。雪崩效应值超过0.524,证明了所提方法在数据加密方面的有效性。【结论】与传统方法相比,本文方法在保证数据安全性的同时,减少了计算和存储资源的消耗,适合大规模分布式数据库的应用。
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关键词
二叉Trie树
电力监控
分布式数据库
安全访问
混沌加密
SRP-6协议
TENT映射
LOGISTIC映射
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职称材料
题名
二叉Trie树下电力监控分布式数据库安全访问混沌加密控制
1
作者
巩宇
胡文兴
于亚雄
崔钰
刘轩
机构
英国谢菲尔德大学工程学院
南方电网储能股份有限公司检修试验分公司
出处
《沈阳工业大学学报》
北大核心
2025年第1期83-91,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52177085)。
文摘
【目的】电力监控系统承载着大量敏感信息,包括电力设备的运行数据、电力负荷情况及用户用电信息等。这些数据对保障电力系统的安全和稳定至关重要,因此保证这些数据的安全性是电力监控系统的关键。分布式数据库作为电力监控系统的核心组成部分,具有处理速度快、数据存储量大等优势,但也面临着数据泄露、非法访问等安全隐患。【方法】为了增强电力监控系统的安全性,提出了一种基于二叉Trie树的电力监控分布式数据库安全访问混沌加密控制方法。采用SRP-6协议进行身份认证,确保只有经过授权的用户能够访问电力监控系统。SRP-6协议通过对身份信息的加密处理,有效防止了恶意攻击者伪造身份访问。在分布式数据库的环境中,密钥的管理是极具挑战性的任务。由于分布式系统涉及多个节点,且不同用户的权限和密钥各不相同,因此需要建立一个高效且安全的密钥管理机制。本文采用了二叉Trie树作为密钥管理结构,二叉Trie树是一种能够快速检索和存储密钥的高效数据结构,通过二叉Trie树的层次化结构,实现密钥的快速定位和分配。每个节点代表密钥管理中的一个步骤,叶节点则存储具体的加密密钥。通过这种树形结构,系统可以轻松管理大量的密钥,减少了密钥存储的冗余,同时提高了密钥分发的效率。二叉Trie树的使用也降低了密钥泄露的风险,增强了系统的整体安全性。在密钥管理的基础上,引入混沌加密技术,结合Tent映射和Logistic映射两种混沌模型,用于生成加密数据所需的随机数和轮密钥。Tent映射通过折叠和扩展操作将输入值映射到[0,1)区间,而Logistic映射则通过迭代生成伪随机序列,两者共同构成了混沌加密的基础。通过这种方式,电力监控分布式数据库中的数据被加密为不可预测的密文,极大程度上提高了攻击者通过分析密文推导明文的难度。【结果】所提方法在增强加密强度和提高系统安全性的同时,还具备较好的性能。通过控制密文分布的频率,保证加密数据的均匀性,密文的分布频次能够保持在2800次以上。雪崩效应值超过0.524,证明了所提方法在数据加密方面的有效性。【结论】与传统方法相比,本文方法在保证数据安全性的同时,减少了计算和存储资源的消耗,适合大规模分布式数据库的应用。
关键词
二叉Trie树
电力监控
分布式数据库
安全访问
混沌加密
SRP-6协议
TENT映射
LOGISTIC映射
Keywords
binary Trie tree
power monitoring
distributed database
secure access
chaotic encryption
SRP-6 protocol
Tent mapping
Logistic mapping
分类号
TP309.7 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
二叉Trie树下电力监控分布式数据库安全访问混沌加密控制
巩宇
胡文兴
于亚雄
崔钰
刘轩
《沈阳工业大学学报》
北大核心
2025
0
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