[发明专利]基于Merkle树的电能质量数据交换格式文件完整性校验方法及系统

说明书

本发明提供一种基于Merkle树的电能质量数据交换格式文件完整性校验方法及系统，所述方法包括步骤一、用户端向小文件传输节点发送小文件下载请求，小文件传输节点向用户端传输小文件以及对小文件进行完整性校验所需要的所有路径哈希值P_i，其中每个小文件作为数据分块构建一个二叉树结构，最底层的结点哈希值可得到最高层的哈希值也就是根结点H₀；步骤二、用户端利用哈希算法得到所下载小文件的哈希值H_i；步骤三、用户端利用哈希值H_i和路径哈希值P_i得到待校验值C_i，根据待校验值C_i是否等于根结点H₀判断小文件是否下载成功。本发明可以提升校验效率高，而且准确性高，节省时间。

技术领域

本发明涉及计算机文件完整性校验技术领域，具体是一种基于Merkle树的电能质量数据交换格式文件完整性校验方法及系统。

背景技术

IEEE标准委员会发布IEEE P1159.3号标准文件，在该文件里面，委员会提出了电能质量数据在交换过程中的交换格式，称为PQDIF(power quality data interchangeformat)，经过多次修改和商讨，最终形成了IEEE P1159.3/Draft9号标准。

该标准文件给出的交换格式，对电脑质量数据的记录格式给予了统一的标准，这可以解决实际生活中不同厂家生产的不同设备收集的数据，由于采用不同定义的原因不能进行数据交换和共享的问题。PQDIF已经成为发达国家承认的标准，在数据格式领域技术十分成熟。但是一般电气设备制造厂家制造的设备在生成PQDIF文件的过程中，生成PQDIF文件比较大，在电气设备监测端向用户端传输PQDIF文件的过程中不稳定，PQDIF文件容易损坏，而且传输的PQDIF文件数目较多，不宜定位具体的损坏文件位置，由于文件内容较大，重新传输会浪费大量时间，而且不能保证稳定性。

在网络数据传输过程中，需要同时从不同的地方下载数据，由于服务器等原因，下载的数据是不可靠的。为了更好地校验数据的完整性，需要把大的文件分割成小的数据块(例如，把分割成2K为单位的数据块)。这样的好处是，如果小块数据在传输过程中损坏，那么只要重新下载这一快数据即可，不用重新下载整个文件。数据监测端生成的较长时间内PQDIF文件就是一个大文件，可以让其生成较短时间内的PQDIF文件，这样就成功把大文件分割为小文件。但是较短时间内的PQDIF文件数目较多，采用传统方法检验PQDIF文件完整性，耗时比较长，还容易出错。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种基于Merkle树的电能质量数据交换格式文件完整性校验方法及系统，可以提升校验效率高，而且准确性高，节省时间。

一种基于Merkle树的电能质量数据交换格式文件完整性校验方法，包括如下步骤：

步骤一、用户端向小文件传输节点发送小文件下载请求，小文件传输节点向用户端传输小文件以及对小文件进行完整性校验所需要的所有路径哈希值P_i，其中每个小文件作为数据分块构建一个二叉树结构，二叉树的大小由数据分块的数目决定，二叉树最底层的每一个叶子结点都对应一个数据分块的哈希值，不同数据分块的哈希值由数据分块的内容决定，上一级结点通过下一级两个结点级联得到，最底层的结点哈希值可得到最高层的哈希值也就是根结点H₀；

步骤二、用户端利用哈希算法得到所下载小文件的哈希值H_i；

步骤三、用户端利用哈希值H_i和路径哈希值P_i得到待校验值C_i，判断该值是否等于根结点H₀，若相等，则校验成功，执行步骤四，若相不等，则校验失败，执行步骤五；