基于单向光闸的数据流融合传输方法、系统及电子设备与流程

本发明涉及数据信息传输领域，尤其涉及基于单向光闸的数据流融合传输方法、系统及电子设备。

背景技术：

1、随着网络技术的飞速发展和大数据时代的来临，数据传输面临着严峻的挑战。安全性、可靠性、传输效率及灵活性成为影响数据传输效果的关键因素。尤其在大数据和云计算等领域，数据的量级巨大，其传输的安全性和效率显得尤为重要。

2、现有的数据传输系统主要依赖于传统的加密和网络传输技术。虽然这些技术在一定程度上可以提供数据的安全性和可靠性，但在处理大规模数据和复杂网络环境下，这些传统技术往往存在缺陷。

3、安全性问题：传统的加密技术，如rsa、aes等，虽然可以保证数据的安全性，但在一些极端情况下，这些加密算法的安全性不能完全得到保障；此外，这些加密方式需要频繁地进行解密和加密操作，容易造成数据在处理过程中的安全性降低。

4、可靠性问题：现有的传输协议，如tcp/ip等，虽然提供了一定的错误检测和纠正机制，但在网络环境复杂，尤其是在丢包率高、延迟大的情况下，这些协议的性能往往不尽如人意，数据包的重传会极大影响传输的效率和实时性。

5、效率问题：在传统的数据传输模型中，数据往往通过单一的路径进行传输。如果这个路径出现问题，会严重影响数据的传输效率。虽然有些现有的技术试图通过数据分片和多路径传输来改善这个问题，但在复杂的网络环境下，如何选择最优的传输路径仍然是一个挑战。

6、灵活性和可扩展性问题：传统的数据传输系统往往在设计之初就固定了其传输路径和机制，很难根据网络环境和数据特性的变化进行动态的调整，这在一定程度上限制了其在复杂网络环境和大规模数据传输场景下的应用。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供基于单向光闸的数据流融合传输方法、系统及储存介质，通过使用同态加密和量子通信，提供了更高的安全性；通过动态选择最佳的传输路径和智能路由算法，优化了传输效率；利用冗余编码和纠错机制，以及纠缠光子间的关联性，增强了传输的可靠性；能够对不同类型的数据进行精细化的处理，包括同态加密、冗余编码、数据分割和合并等，使得整个传输过程更加灵活和高效。

2、一种基于单向光闸的数据流融合传输方法，包括以下步骤：

3、对传输数据进行同态加密，获得加密数据并进行冗余编码处理，并将处理后的数据编码到一对纠缠光子的一半量子态中，获得量子数据；

4、对量子数据进行数据分割后，动态选择单向光闸最佳的传输路径，并进行单向传输；

5、将不同路径传输完成后的量子数据进行解码，基于纠缠光子间的关联性对经过编码的数据进行校验后，将解码后的数据进行合并，合并后的数据通过解密，恢复为传输数据。

6、优选的，所述对传输数据进行同态加密包括：

7、将传输数据分割为至少两个数据单元，获得与每个数据单元对应的分割元数据，所述分割元数据包括：与数据单元对应的索引、大小信息、数据类型信息及分割方法信息；

8、将数据单元进行封装，并将添加头部信息及尾部信息，其中，将所述分割元数据作为头部信息；将校验和及时间戳作为尾部信息；

9、对完成封装的数据单元进行同态加密。

10、优选的，通过量子门将冗余编码处理后的数据的信息编码到纠缠光子的一半量子态中。

11、优选的，所述动态选择单向光闸最佳的传输路径包括：

12、通过网络拓扑和当前网络状态分析获取所有可用路径列表，对列表中每条路径的带宽、延迟及丢包率进行评估，选择一组最佳路径作为传输路径；

13、实时更新并监控可用路径列表的信息；

14、通过智能路由算法对传输路径调整。

15、优选的，将分割后的量子数据分发到一组最佳路径中的不同路径上进行单向传输。

16、优选的，所述将不同路径传输完成后的量子数据进行解码，基于纠缠光子间的关联性对经过编码的数据进行校验包括：

17、对不同路径的量子数据解码，从纠缠光子的一半量子态中提取经过编码的数据；

18、利用纠缠光子间的关联性对所述经过编码的数据进行校验，若存在传输错误，则通过纠错码进行错误修正。

19、优选的，所述将不同路径解码后的数据进行合并包括：

20、将所述经过编码的数据从量子形态转换为可解释形态的待解密数据，所述待解密数据为经过冗余编码处理及同态加密的传输数据；

21、基于分割元数据，解析每个数据单元的属性，按照分割元数据中记录的顺序，将数据单元通过连接合并成完整的待解密数据。

22、优选的，所述合并后的数据通过解密，恢复为传输数据包括：

23、通过与冗余编码处理对应的逆操作对待解密数据进行解密；

24、从解密结果中提取经过同态加密的加密数据，通过与同态加密对应的逆操作对加密数据进行解密，恢复为传输数据。

25、一种基于单向光闸的数据流融合传输系统，包括：

26、加密模块，所述加密模块对传输数据进行同态加密，获得加密数据并进行冗余编码处理，并将处理后的数据编码到一对纠缠光子的一半量子态中，获得量子数据；

27、传输模块，所述传输模块对量子数据进行数据分割后，动态选择单向光闸最佳的传输路径，并进行单向传输；

28、解密模块，所述解密模块将不同路径传输完成后的量子数据进行解码，基于纠缠光子间的关联性对经过编码的数据进行校验后，将解码后的数据进行合并，合并后的数据通过解密，恢复为传输数据。

29、一种电子设备，包括处理器及存储介质；

30、所述存储介质用于存储指令；以及

31、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述基于单向光闸的数据流融合传输方法的步骤。

32、相比于现有技术，本发明的优点及有益效果在于：

33、（1）增强安全性：

34、本发明通过将数据编码到纠缠光子的一半量子态中，可利用量子纠缠的不可分割性来保证通信的安全性；尝试拦截量子数据会立即破坏其纠缠状态，使非法拦截变得几乎不可能；

35、本发明通过同态加密允许在密文上进行计算，增加了数据在处理过程中的安全性，使得在加密状态下的数据仍可以被合法地访问和处理；

36、（2）提高可靠性：

37、本发明通过冗余编码处理，使得即使在传输过程中出现部分信息丢失或错误，也能通过冗余部分进行修正，恢复出原始信息；

38、本发明中的动态选择单向光闸最佳的传输路径和实时更新监控可用路径的信息，有助于在复杂网络环境中选择最佳的传输路径，减小丢包率、延迟等问题，提高了数据传输的可靠性；

39、（3）提高效率：

40、本发明通过将数据分割为至少两个数据单元，动态选择最佳的传输路径进行单向传输，可有效利用网络资源，提高传输效率；

41、本发明通过纠错码的使用减少了重传的需要，从而降低了延迟，提高了整体的传输效率；

42、（4）灵活性和可扩展性：

43、本发明通过使用智能路由算法对传输路径进行动态调整，可以更好地适应网络环境的变化和需求的变动，具有较好的灵活性和可扩展性。