云边融合下基于门限加密的数据高效安全分享方法

本发明涉及物联网领域，具体地，涉及一种云边融合下基于门限加密的数据高效安全分享方法。

背景技术：

1、随着科技的爆发式增长，物联网(iot)近年来发展迅速，越来越多的设备融入到我们日常生活的方方面面，实现了人机交互的全面互联，带来了深刻的变革和影响。

2、物联网设备的碎片化性质进一步加剧了安全共享物联网数据的问题，这些设备通常在网络边缘运行，并且可能在广阔的区域移动。这些设备产生的数据在数据安全和共享方面提出了新的挑战。事实证明，传统的集中式数据管理方法不足以满足快速增长的物联网环境中的安全和隐私需求。

3、为了建立一个值得信赖的系统，最终，所有的目光都转向了区块链作为解决方案。使区块链技术作为一种建立信任的工具如此有价值的关键方面之一是其去中心化架构。在没有中央机构控制网络的情况下，用户可以确保他们的数据受到保护，不会被篡改和操纵。区块链技术的另一个重要特征是其透明度。存储在区块链上的所有交易和数据都可以公开访问，从而在各种应用程序中提高透明度和问责制。

4、尽管区块链有很多好处，但随着区块链技术的广泛使用，其处理速度低、可扩展性问题和隐私受限等缺点越来越明显。区块链与边缘计算的集成为这些问题提供了解决方案。边缘计算已被证明可以通过将任务从集中式网络卸载到去中心化的边缘节点来提高区块链系统的处理速度和可扩展性。这样可以减少网络拥塞并加快事务处理。此外，将区块链和边缘计算相结合，可以实现去中心化和分布式系统，对故障和安全漏洞更具弹性。对于边缘节点存储的数据量巨大、边缘节点之间数据管理业务逻辑困难等问题，可以由中心节点进行管理。

5、专利文献cn213365514u公开了一种安全高效的大数据分享处理平台，包括数据采集终端，数据采集终端包括数据采集端，数据初分类模块的信息输出端连接有数据展示屏幕，数据无线发射模块与外部的大数据云端处理器连接，数据解密装置与云端处理器连接，云端处理器的输入端还连接有数据采集分类模块和数据存储模块。但该发明没有解决了单点存储中隐私泄露的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种云边融合下基于门限加密的数据高效安全分享方法。

2、根据本发明提供的一种云边融合下基于门限加密的数据高效安全分享方法，包括：

3、步骤s1：固定终端和移动终端通过网络连接至最近的边缘节点，并进行上传数据或请求数据操作；

4、步骤s2：服务网络模块建立云边缘融合架构的网络，节点分为云数据中心节点和边缘节点，边缘节点被划分为区域；

5、步骤s3：区块链网络模块建立与服务网络模块区域数量相同的区块链，并且在每个区块链中，建立与区域边缘节点数量相同的对等节点数量。

6、优选地，在所述步骤s2中：

7、中心节点存放密文以及密钥的元数据信息，协助数据在各个边缘节点以及中心节点间的迁移任务；中心节点用于元数据的管理、数据存储和跨区域数据处理、数据和请求的转发服务，将多个区域连成整体；

8、中心节点建立消息队列、密钥以及密文的元数据数据库以及功能模块；中心节点的功能模块处理数据的传入以及数据的转发。

9、优选地，在一个区域中设置多个边缘节点，所有边缘节点相互连接，并连接到中心节点；

10、终端与服务网络模块中的边缘节点交互，终端通过网络连接至最近的边缘节点，并进行上传数据或请求数据操作，而对于处于不同区域的物理层设备，能够通过此操作获取到同一份数据；

11、边缘节点中包含管理数据的功能模块、存储密文信息和密钥信息的数据库以及作为入口的消息队列；

12、边缘节点的功能模块对接入的客户端提供隐私数据上传以及请求的服务，同时处理数据的转发和迁移任务；上传服务中，利用门限加密技术，对密钥进行分片，分发到不同的节点中，保证了单一节点无法窃密；下载服务中，本地处理比共识处理快，同时利用边缘节点的计算能力，令每个边缘节点都连入区块链网络作为区块链的共识节点，参与区块链的共识。

13、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

14、1、本发明解决了对于云边融合场景下的适配；

15、2、本发明解决了单点存储中隐私泄露的问题；

16、3、本发明的多区域协同减少文件的存储大小以及加快密文密钥的获取速度；

17、4、通过本发明的数据分享方案，可以在保证数据安全的情况下加快数据的请求以及减轻数据冗余存放的现象。

技术特征：

1.一种云边融合下基于门限加密的数据高效安全分享方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的云边融合下基于门限加密的数据高效安全分享方法，其特征在于，在所述步骤s2中：

3.根据权利要求2所述的云边融合下基于门限加密的数据高效安全分享方法，其特征在于：

技术总结
本发明提供了一种云边融合下基于门限加密的数据高效安全分享方法，包括：步骤S1：固定终端和移动终端通过网络连接至最近的边缘节点，并进行上传数据或请求数据操作；步骤S2：服务网络模块建立云边缘融合架构的网络，节点分为云数据中心节点和边缘节点，边缘节点被划分为区域；步骤S3：区块链网络模块建立与服务网络模块区域数量相同的区块链，并且在每个区块链中，建立与区域边缘节点数量相同的对等节点数量。通过本发明的数据分享方案，可以在保证数据安全的情况下加快数据的请求以及减轻数据冗余存放的现象。

技术研发人员：许家昊,陈昊鹏
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17