[发明专利]一种应用于铁路物联网的数据加密方法及其加密系统

权利要求书

1.一种应用于铁路物联网的数据加密方法，其特征在于，该数据加密方法包括以下步骤：

S1、利用身份认证方法实现通信服务站与各通信子站之间的身份认证，并进行保密通信；

S2、通信服务站获取各通信子站的数据，并将指令数据中帧头和命令数据进行分离；

S3、通信服务站对上述分离数据中的命令数据进行加密，得到加密的命令数据；

S4、使用预先构建的基于注意力机制的双向长短期记忆网络模型为与加密的命令数据相对应的帧头推荐对应的标签；

S5、将加密的命令数据与带有标签的帧头拼接到数据帧中，并将拼接后的数据帧发送给各通信子站；

S6、各通信子站依据自身预存的标签接收与之对应的数据帧，并进行解密处理得到该通信子站需要的数据。

2.根据权利要求1所述的一种应用于铁路物联网的数据加密方法，其特征在于，所述S1中利用身份认证方法实现通信服务站与各通信子站之间的身份认证，并进行保密通信包括以下步骤：

S101、通信子站向通信服务站发起连接请求，通信服务站向通信子站发送加密的数字证书；

S102、通信子站接收加密的数字证书并进行解密验证，验证通过后确认通信服务站身份可靠；

S103、通信子站生成新的随机数，取出通信服务站数字证书中的通信服务站公钥，并利用该公钥加密所述新的随机数，将加密后的新的随机数发送给通信服务站；

S104、通信服务站接收加密后的新的随机数，使用自身私钥解密得到所述新的随机数，并将所述新的随机数作为与通信子站之间的会话密钥；

S105、通信服务站与通信子站之间使用上述新的随机数作为会话密钥进行保密通信。

3.根据权利要求1所述的一种应用于铁路物联网的数据加密方法，其特征在于，所述S2中通信服务站获取各通信子站的数据的方式包括以下步骤：按照通信原有协议规则，通信服务站主动轮询获取通信子站数据。

4.根据权利要求1所述的一种应用于铁路物联网的数据加密方法，其特征在于，所述通信服务站获取各通信子站的数据的方式还包括：由通信子站主动将数据发送给通信服务站。

5.根据权利要求1所述的一种应用于铁路物联网的数据加密方法，其特征在于，所述S3中的加密包括DES/AES、SM4、RSA、SM2、SM3、SM4数据加密中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种应用于铁路物联网的数据加密方法，其特征在于，所述S4中使用预先构建的基于注意力机制的双向长短期记忆网络模型为与加密的命令数据相对应的帧头推荐对应的标签包括以下步骤：

S401、采集历史指令数据，并对历史指令数据中的帧头、帧头标签及加密的命令数据进行标注，得到数据集；

S402、依据帧头、帧头标签和加密的命令数据之间的关系构建基于注意力机制的双向长短期记忆网络模型；

S403、利用数据集对基于注意力机制的双向长短期记忆网络模型进行训练；

S404、获取待推荐标签的指令数据中加密的命令数据，并利用训练后的基于注意力机制的双向长短期记忆网络模型为与该加密的命令数据相对应的帧头推荐对应的帧头标签。

7.根据权利要求6所述的一种应用于铁路物联网的数据加密方法，其特征在于，所述S4中使用预先构建的基于注意力机制的双向长短期记忆网络模型为与加密的命令数据相对应的帧头推荐对应的标签还包括以下步骤：

利用训练后的基于注意力机制的双向长短期记忆网络模型为历史指令数据中与加密的命令数据相对应的帧头推荐对应的标签，并将该标签存储至对应的通信子站中。

8.根据权利要求7所述的一种应用于铁路物联网的数据加密方法，其特征在于，所述S402中基于注意力机制的双向长短期记忆网络模型由嵌入层、Bi-LSTM层及Attention层构成。