[发明专利]一种强鲁棒性的电力数据库指纹生成方法

说明书

本专利提供了一种强鲁棒性的电力数据库指纹生成方法。为了解决复杂的电力数据在发布后数据库指纹易被破坏的问题，本发明针对查询(插入、删除、更新、查找)场景下的电力数据，结合多面体域的相关知识设计生成一种抵御多种外界攻击的强鲁棒性电力数据库指纹。首先利用浮点多面体域对进行查询操作的电力数据库程序语句分析得到相应的数值不变域，即多面体约束集。然后用多面体约束集表示电力数据库的不稳定属性生成稳定单元，提取基于语义的数据属性。最后哈希算法对稳定单元进行编码，将虚拟主键、属性最高位与指纹关联矩阵的异或值及稳定单元的编码值作为参数，构造出强鲁棒的电力数据库指纹，使其在查询场景下有更好的抵御攻击的能力。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及一种强鲁棒性的电力数据库指纹生成方法。主要针对电力数据库间复杂浮点数据的强鲁棒数据库指纹的构造，解决复杂数据在查询场景下(如增加、删除、改动和查找数据等)数据库指纹容易遭到破坏的问题，提升了数据库指纹的鲁棒性，增强了指纹抵御外界攻击的能力。

背景技术

电力作为国民经济的重要基础产业，发电量和用电量指标历来被认为是经济运行态势的重要反映，其与GDP变化的一致性和相对同步性已成为世界各国及各大投资咨询机构判断经济发展状况的共识。随着信息技术在电力行业的广泛应用，电力业务间的数据共享需求越来越大，直接共享出去的数据面临着违规转发的情况，一旦数据泄露出去，往往难以追查数据泄露源头。这些电力行业的核心数据按照国家电网的相关需求，将数据通过多种途径分发到其它应用系统，其它应用系统同时也可能存在数据分发的情况，这样就产生了数据的二次分发问题。由于数据管理制度的不完善，增加了数据泄密的可能，一旦出现数据泄密情况，数据的泄露源头往往很难追踪。而电力数据库作为储存和统计分析电力不可或缺的工具，其安全性值得我们重视。

对于数据库水印来说通过比较其是否引起底层数据失真，将其分为基于失真和基于无失真两种类型。基于失真的数据库水印方案的水印信息种类较多，包括字符串、图像等，但所针对的数据库信息的数据类型一般是数值型或者分类数据等特定的数据类型；基于无失真的数据库水印方案则一般是利用原始数据库本身生成水印信息或者添加伪行伪列等方法，一般针对的数据类型可以是数值型，也可以是非数值型，使用范围较为广泛。但是基于无失真的水印比较脆弱、目前可用方法较少且实现难度较大。因此在保证数据失真最小的情况下提高水印的鲁棒性和抗攻击能力、降低水印算法的成本和时间具有重要的意义。而数字指纹作为数据水印的一个重要分支，通过给不同的用户分发唯一的信息来标识用户的身份能够对数据信息的整个拷贝、分发、传播和存储过程进行实时有效的控制和监督。

发明内容

一.发明目的：

本发明的目的是设计一种强鲁棒性的电力数据库指纹生成方法，选取适当的多面体域，利用浮点多面体域生成的不变式表示数据库的稳定单元，根据稳定单元和属性特定的不变性构造出强鲁棒性的数据库指纹。使数据库指纹在受到特定攻击时不发生改变，提高了数据库指纹抵御外界攻击的能力。

二.技术方案：

一种强鲁棒性的电力数据库指纹生成方法，包括以下步骤：

步骤1，选取浮点多面体域弱接合步骤；首先计算出多面体的界约束和包络约束，它是包围盒所能确定的最小多面体，然后为了确定新的关系型约束，根据参与凸闭包计算的每个输入多面体的包络约束数和非包络约束数，启发式的确定其上的近似。

步骤2，根据浮点多面体域生成不变式步骤；由于抽象域和具体域的计算符号和计算方法不同，我们引入的浮点符号进行四舍五入的浮点运算。首先利用线性规划动态确定弱接合来提高接合计算的效率，然后对各种域操作(包括交、接合、投影、加宽等)得到的线性不等式集利用浮点傅里叶-莫茨金消除进行凸闭包的计算，通过线性规划消除冗余约束，最终得到不变量。