[发明专利]一种面向地质、地理大数据的高速随机抽样加密方法

说明书

本发明提出了一种面向地质、地理大数据的高速随机抽样加密方法，获取地质、地理数据文件；通过文件随机分割模块，将文件分割成随机大小的数据块；通过蓄水池抽样方法对数据块进行随机抽样，得到抽中的数据块；对抽中的数据块采用AES加密方法进行加密；对未抽中的数据块采用ZUC流密码方法加密；保存加密后的数据块及数据块对应的Hash值。本发明的有益效果是：能够在保证安全性的同时，实现对大数据文件的快速高效加密，填补了目前市场上传统的数据加密技术很难满足大数据在加密速度、处理性能和安全性等方面要求的空缺。

技术领域

本发明涉及随机抽样和数据加密领域，具体涉及一种面向地质、地理大数据的高速随机抽样加密方法。

背景技术

云计算、物联网、5G等技术的高速发展推动了数据的爆炸式增长。大数据为人们生产、生活带来便利，但与此同时，其安全与隐私保护问题也日益突出。地质、地理大数据的价值主要体现在数据挖掘，而恶意、过度的数据挖掘和不受控制的数据滥用会导致敏感信息泄露或隐私数据被盗。因此，对大数据进行加密变得尤为重要。

而在目前，部分传统加密算法受算法设计的影响，在加密速度方面已经不能明显的提高；其次，单个计算机的性能和荷载几乎已经达到极限，无法获得更快的加密性能；最后，大数据具有体量大、多样化以及增长速度快等特点，面向大数据的高速安全的加密方法很少有涉及。目前市场上针对大数据快速加密的专利技术较少，其中专利“一种大数据加密方法”(201410258583.8)提出了将明文分组加密，然后对中间明文进行二次加密的技术和方法，专利“混合加密方法及实现该方法的装置”(201510472098.5)提出了一种使用AES加密算法加密报文数据，然后使用SM2加密算法加密会话密钥的技术和方法。两种技术都采用了二次加密的方法，满足了大数据文件的安全性需求，但是并未满足大数据文件对传输效率的需求。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供了一种面向地质、地理大数据的高速随机抽样加密方法及系统。该系统兼顾算法安全性和加密速度，能够在保证大数据安全性的同时，提高加密方案的处理速度。

本发明提供的一种面向地质、地理大数据的高速随机抽样加密方法，具体包括以下步骤：

S101：获取地质、地理数据文件；

S102：通过文件随机分割模块，将文件分割成随机大小的数据块；

S103：通过蓄水池抽样方法对数据块进行随机抽样，得到抽中的数据块；

S104：对抽中的数据块采用AES加密方法进行加密；对未抽中的数据块采用ZUC流密码方法加密；

S105：保存加密后的数据块及数据块对应的Hash值。

进一步地，所述地质、地理数据文件包括图片、表格和文本格式.

进一步地，步骤S102具体为：

S201：通过文件随机分割模块设置文件基本分块大小l；l用于决定分块粒度；

S202：随机生成可变参数r_i，对文件进行连续分割，直至最后一个数据块的大小小于l为止；数据块的大小为：

L(i)＝l+r_l

其中i为数据块对应的编号。

S203：创建相应的块索引Chunk Index及块大小Chunk Size，将生成的数据内容和数据块索引参数与对应的文件名称一起保存；其中块索引中存储数据块对应的编号i，块大小中存储块索引对应的数据块的大小L(i)。

进一步地，步骤S103具体为：

S301：取数据块中的前k个数据块放入蓄水池中；k为根据实际需求的预设值；