[发明专利]一种数据安全传输方法、装置、设备和存储介质

说明书

本发明公开了一种数据安全传输方法、装置、设备和存储介质，应用于电力无线专网通信系统的发射机和目标接收端，方法包括：以电力无线专网通信系统的最大化安全容量为目标，结合预设的发射功率，构建信道容量优化问题；根据预设的约束条件，将信道容量优化问题转换为待求解问题；求解待求解问题，得到最优波束成型矩阵和最优人工噪声矩阵；采用最优波束成型矩阵和最优人工噪声矩阵生成编码信息；当接收到待发送数据时，采用编码信息对待发送数据进行编码，生成编码数据并传输到目标接收端，从而提高数据传输过程的安全性。

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种数据安全传输方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

无论是在控制类业务、采集类业务还是移动类业务中，电力无线专网通信网络的信息泄露对于隐私和安全都是一个威胁，容易引发电网安全事故。

电力无线专网是支持泛在电力物联网的主要通信网络，其主要包括终端、基站、回传网、核心网、业务承载网5部分。无线终端用于数据的处理和转发；基站主要负责基带数据的调制解调、信道编码解码、系统同步时钟、将基带信号转换为射频信道放大传送、发射信号；回传网实现核心网与基站间电力信息的传输；核心网主要负责生产控制和与回传网、业务承载网进行电力信息通信；业务承载网用于提供无线核心网设备至后台业务系统的数据通道。在现有的电力无线专网通信中，由于通信频段与其他行业专网通信频段相近，导致其接收端很容易收到相近频率的干扰信号。

传统的数据传输优化方法主要是通过对称密钥或非对称密钥进行加密，或者通过干扰对齐技术来实现数据的安全传输。其中，对称加密算法使用相同的密钥进行加解密，效率较高，常用于加密数据。而非对称加密算法，又称为公钥加密算法，使用一对公钥与私钥实现加解密，复杂度高，主要用于密钥分发。但随着计算机计算能力的不断提升，使得现有的密钥生成方案存在较高的被破译风险，同时干扰对齐技术对窃听者接收天线的数目存在限制，当窃听者天线数目达到较大规模时，数据传输安全性也随之降低。

发明内容

本发明提供了一种数据安全传输方法、装置、设备和存储介质，解决了现有的数据传输方案由于密钥存在被破译风险以及窃听天线的数量增加所导致的传输安全性降低的技术问题。

本发明提供的一种数据安全传输方法，应用于电力无线专网通信系统的发射机和目标接收端，所述方法包括：

以所述电力无线专网通信系统的最大化安全容量为目标，结合预设的发射功率，构建信道容量优化问题；

根据预设的约束条件，将所述信道容量优化问题转换为待求解问题；

求解所述待求解问题，得到最优波束成型矩阵和最优人工噪声矩阵；

采用所述最优波束成型矩阵和所述最优人工噪声矩阵生成编码信息；

当接收到待发送数据时，采用所述编码信息对所述待发送数据进行编码，生成编码数据并传输到目标接收端。

可选地，所述以所述电力无线专网通信系统的最大化安全容量为目标，结合预设的发射功率，构建信道容量优化问题的步骤，包括：

以所述电力无线专网通信系统的最大化安全容量为目标，结合预设的发射功率，构建非凸优化问题；

采用预设定理对所述非凸优化问题进行变形，得到信道容量优化问题。

可选地，所述约束条件包括第一约束条件和第二约束条件，所述根据预设的约束条件，将所述信道容量优化问题转换为待求解问题的步骤，包括：

针对所述第一约束条件，采用预设的S-程序将所述信道容量优化问题转换为第一优化问题；

针对所述第一约束条件，采用预设的线性矩阵不等式将所述信道容量优化问题转换为第二优化问题；

组合所述第一优化问题和所述第二优化问题，生成待求解问题。