[发明专利]一种航空系统的数据压缩加密方法及系统

权利要求书

1.一种航空系统的数据压缩加密方法，其特征在于：

获取每个用户的出行数据，利用每个用户的出行数据中的数字和字母组成用户的字符串；

对每个用户构建多个不同的字符矩阵，第n个字符矩阵中的每个元素由用户的字符串中连续n个字符组成的字符组合，以及每种字符组合在所有字符组合中的数量组成；所述n小于等于6；

利用每个字符矩阵中，字符组合的种类数量、每种字符组合在所有字符组合中的数量、所有字符组合的数量得到每个字符矩阵的冗余度；将最大冗余度对应的字符矩阵作为最佳字符矩阵；

得到每个字符矩阵的冗余度的公式为：

其中，表示用户的第个字符矩阵的冗余度；表示用户在第个字符矩阵中字符组合的种类数量；为自然常数；表示用户在第个字符矩阵中数量大于1的字符组合的种类数量；表示用户在第个字符矩阵中第种字符组合；表示用户在第个字符矩阵中第种字符组合的数量；函数表示双曲正切函数；

利用最佳字符矩阵中每种字符组合的频率，以及用户的出行数据中汉字和符号的出现次数对用户的出行数据进行霍夫曼编码得到压缩数据；

利用每个用户的压缩数据的长度确定密钥长度对压缩数据进行加密得到每个用户的加密数据；

对每个用户的加密数据设置随机口令并存储在离线服务器中，对每个用户的随机口令和加密数据库的登入密码进行哈希转化得到每个用户的加密数据哈希值。

2.根据权利要求1所述的一种航空系统的数据压缩加密方法，其特征在于，对每个用户构建多个不同的字符矩阵的步骤包括：

利用三维空间坐标表示第n个字符矩阵中的字符组合；

对用户构建第一个字符矩阵，利用三维空间X坐标表示一个字符，Y、Z不取值，则第一个字符矩阵的每个元素由对应的三维空间的坐标，以及坐标对应的字符组合的数量组成；

对用户构建第二个字符矩阵，利用三维空间X、Y坐标分别表示一个字符，Z不取值，则第二个字符矩阵的每个元素由对应的三维空间的坐标，以及坐标对应的字符组合的数量组成；

对用户构建第三个字符矩阵，利用三维空间X、Y、Z坐标分别表示一个字符，则第三个字符矩阵的每个元素由对应的三维空间的坐标，以及坐标对应的字符组合的数量组成；

对用户构建第四个字符矩阵，利用三维空间X坐标表示两个字符，Y、Z坐标分别表示一个字符；则第四个字符矩阵的每个元素由对应的三维空间的坐标，以及坐标对应的字符组合的数量组成；

对用户构建第五个字符矩阵，利用三维空间X、Y坐标分别表示两个字符，Z坐标表示一个字符；则第五个字符矩阵的每个元素由对应的三维空间的坐标，以及坐标对应的字符组合的数量组成；

对用户构建第六个字符矩阵，利用三维空间X、Y、Z坐标分别表示两个字符；则第六个字符矩阵的每个元素由对应的三维空间的坐标，以及坐标对应的字符组合的数量组成。

3.根据权利要求1所述的一种航空系统的数据压缩加密方法，其特征在于，字符矩阵中元素的形式为【字符组合，字符组合在所有字符组合中的数量】。

4.根据权利要求1所述的一种航空系统的数据压缩加密方法，其特征在于，对用户的出行数据进行霍夫曼编码得到压缩数据的方法为：

将用户的出行数据中汉字和符号按出现次数从小到大的顺序，从下往上构建霍夫曼树；

汉字和符号编码结束后，按照字符串中字符组合频率从小到大的顺序继续构建霍夫曼树，完成对用户的出行数据的霍夫曼编码，得到用户的出行数据的压缩数据。

5.根据权利要求1所述的一种航空系统的数据压缩加密方法，其特征在于，得到每个用户的加密数据的步骤包括：

获取所有用户的压缩数据的比特长度总和，与航空系统原有的编码方式压缩后所有用户的压缩数据的比特长度总和的差值；

将差值作为航空系统常规加密时选取的密钥长度的可增加长度，得到目标密钥长度；利用航空系统常规的加密算法对每个用户的压缩数据进行加密，加密时选取的密钥长度为目标密钥长度，得到每个用户的出行数据的加密数据。

6.根据权利要求1所述的一种航空系统的数据压缩加密方法，其特征在于，字符串中的每个字符在组成字符组合时，只利用一次。

7.一种航空系统的数据压缩加密系统，包括，数据采集单元，数据分析单元，数据加密单元，其特征在于：

数据采集单元，用于获取每个用户的出行数据，利用每个用户的出行数据中的数字和字母组成用户的字符串；

数据分析单元，用于对每个用户构建多个不同的字符矩阵，第n个字符矩阵中的每个元素由用户的字符串中连续n个字符组成的字符组合，以及每种字符组合在所有字符组合中的数量组成；所述n小于等于6；

利用每个字符矩阵中，字符组合的种类数量、每种字符组合在所有字符组合中的数量、所有字符组合的数量得到每个字符矩阵的冗余度；将最大冗余度对应的字符矩阵作为最佳字符矩阵；

得到每个字符矩阵的冗余度的公式为：

其中，表示用户的第个字符矩阵的冗余度；表示用户在第个字符矩阵中字符组合的种类数量；为自然常数；表示用户在第个字符矩阵中数量大于1的字符组合的种类数量；表示用户在第个字符矩阵中第种字符组合；表示用户在第个字符矩阵中第种字符组合的数量；函数表示双曲正切函数；

利用最佳字符矩阵中每种字符组合的频率，以及用户的出行数据中汉字和符号的出现次数对用户的出行数据进行霍夫曼编码得到压缩数据；

数据加密单元，用于利用每个用户的压缩数据的长度确定密钥长度对压缩数据进行加密得到每个用户的加密数据；对每个用户的加密数据设置随机口令并存储在离线服务器中，对每个用户的随机口令和加密数据库的登入密码进行哈希转化得到每个用户的加密数据哈希值。