權(quán)利要求

1.基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括：

將關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果作為明文二值序列;

根據(jù)密鑰和混沌映射函數(shù)，生成兩個(gè)混沌序列，分別為第一混沌序列和第二混沌序列;根據(jù)第一混沌序列和預(yù)設(shè)字符，構(gòu)建霍夫曼樹(shù);

根據(jù)所述第二混沌序列和霍夫曼樹(shù)，對(duì)所述明文二值序列進(jìn)行加密，得到由多個(gè)密文數(shù)據(jù)組成的密文序列，所述加密的步驟，包括：

獲取所有預(yù)設(shè)字符的多種組合方式，其中，組合方式中包括多個(gè)組合，每個(gè)組合包含任意兩個(gè)預(yù)設(shè)字符，組合中的兩個(gè)預(yù)設(shè)字符互為組合字符，且多個(gè)組合之間的預(yù)設(shè)字符不重復(fù);根據(jù)第二混沌序列中第二混沌值的大小，從所有組合方式中選擇目標(biāo)組合方式;在目標(biāo)組合方式中，獲得前一個(gè)密文數(shù)據(jù)的組合字符;獲得所述組合字符在霍夫曼樹(shù)上對(duì)應(yīng)的目標(biāo)子節(jié)點(diǎn);將目標(biāo)子節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)子節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn);按照明文二值序列中明文二值數(shù)據(jù)的順序和數(shù)值，在霍夫曼樹(shù)上從起始節(jié)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行游走，直到獲得存在預(yù)設(shè)字符的終止節(jié)點(diǎn);將終止節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)字符作為密文數(shù)據(jù);將游走路徑中包含的明文二值數(shù)據(jù)，從明文二值序列中刪除。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述密鑰是根據(jù)混沌映射系統(tǒng)的參數(shù)和初始條件生成的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)第一混沌序列和預(yù)設(shè)字符，構(gòu)建霍夫曼樹(shù)，包括：

將第一混沌序列中前R個(gè)第一混沌值的累加和，作為第一數(shù)值，R表示預(yù)設(shè)字符的數(shù)量;

將第一混沌序列中第i個(gè)第一混沌值與第一數(shù)值的比值，作為第i個(gè)預(yù)設(shè)字符的預(yù)設(shè)頻率，i取遍[1,R]范圍內(nèi)的所有整數(shù);

根據(jù)所有預(yù)設(shè)字符的預(yù)設(shè)頻率，構(gòu)建霍夫曼樹(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)第二混沌序列中第二混沌值的大小，從所有組合方式中選擇目標(biāo)組合方式，包括：

將所有預(yù)設(shè)字符的組合方式的數(shù)量，記為第一數(shù)量;

將第二混沌序列中的第二混沌值與第一數(shù)量的乘積取整，記為第二數(shù)值S;

將所有組合方式中的第S種組合方式，作為目標(biāo)組合方式。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述加密的步驟還包括：

重復(fù)所述加密的步驟，直至明文二值序列為空或者無(wú)法獲得存在預(yù)設(shè)字符的終止節(jié)點(diǎn)時(shí)，停止迭代。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括：

在第一次加密時(shí)，將霍夫曼樹(shù)上的根節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括：

當(dāng)獲得的起始節(jié)點(diǎn)是存在預(yù)設(shè)字符的節(jié)點(diǎn)時(shí)，將起始節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)字符，作為密文數(shù)據(jù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括：

將密文序列存儲(chǔ)在服務(wù)器上;

將預(yù)設(shè)字符和密鑰存儲(chǔ)在離線設(shè)備上，所述離線設(shè)備只有具有查閱權(quán)限的人員能夠使用。

9.基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法。

說(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及安全監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

[0002]煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開(kāi)發(fā)利用深度融合，形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)拓、采掘、運(yùn)輸、通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營(yíng)管理等過(guò)程的智能化運(yùn)行，對(duì)于提升煤礦安全生產(chǎn)水平、保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)具有重要意義。

[0003]其中，在礦山裝車運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，通過(guò)載重和裝載量數(shù)據(jù)、裝卸時(shí)間數(shù)據(jù)、車輛位置數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)等關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山裝車運(yùn)輸過(guò)程的全面監(jiān)測(cè)和智能化管理，提高裝車運(yùn)輸效率、降低成本，并確保裝車運(yùn)輸過(guò)程的安全;而關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中存在泄露的風(fēng)險(xiǎn)，影響裝車運(yùn)輸過(guò)程的安全性。

[0004]相關(guān)技術(shù)中，例如申請(qǐng)公布號(hào)為CN115314259B的中國(guó)專利申請(qǐng)文件，其公開(kāi)了礦山運(yùn)輸系統(tǒng)的安全控制方法、客戶端、服務(wù)端及系統(tǒng)，通過(guò)客戶端和服務(wù)端兩側(cè)相對(duì)應(yīng)的兩次加密解密，增加了通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?

[0005]但是現(xiàn)有加密方式通常是將固定長(zhǎng)度的明文加密為固定長(zhǎng)度的密文，具有較強(qiáng)的規(guī)律性，導(dǎo)致攻擊者基于明文和密文之間的規(guī)律性，對(duì)現(xiàn)有加密方法采取統(tǒng)計(jì)分析攻擊。

[0006]為了保證關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全性，亟需一種能夠抵抗統(tǒng)計(jì)分析攻擊的加密算法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的加密。

發(fā)明內(nèi)容

[0007]為解決上述亟需一種能夠抵抗統(tǒng)計(jì)分析攻擊的加密算法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的加密的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明在如下的多個(gè)方面中提供方案。

[0008]本發(fā)明提供了基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法，包括：將關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果作為明文二值序列;根據(jù)密鑰和混沌映射函數(shù)，生成兩個(gè)混沌序列，分別為第一混沌序列和第二混沌序列;根據(jù)第一混沌序列和預(yù)設(shè)字符，構(gòu)建霍夫曼樹(shù);根據(jù)所述第二混沌序列和霍夫曼樹(shù)，對(duì)所述明文二值序列進(jìn)行加密，得到由多個(gè)密文數(shù)據(jù)組成的密文序列，所述加密的步驟，包括：獲取所有預(yù)設(shè)字符的多種組合方式，其中，組合方式中包括多個(gè)組合，每個(gè)組合包含任意兩個(gè)預(yù)設(shè)字符，組合中的兩個(gè)預(yù)設(shè)字符互為組合字符，且多個(gè)組合之間的預(yù)設(shè)字符不重復(fù);根據(jù)第二混沌序列中第二混沌值的大小，從所有組合方式中選擇目標(biāo)組合方式;在目標(biāo)組合方式中，獲得前一個(gè)密文數(shù)據(jù)的組合字符;獲得所述組合字符在霍夫曼樹(shù)上對(duì)應(yīng)的目標(biāo)子節(jié)點(diǎn);將目標(biāo)子節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)子節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn);按照明文二值序列中明文二值數(shù)據(jù)的順序和數(shù)值，在霍夫曼樹(shù)上從起始節(jié)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行游走，直到獲得存在預(yù)設(shè)字符的終止節(jié)點(diǎn);將終止節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)字符作為密文數(shù)據(jù);將游走路徑中包含的明文二值數(shù)據(jù)，從明文二值序列中刪除。

[0009]本發(fā)明在獲得每個(gè)密文字符時(shí)，對(duì)應(yīng)使用到的明文二值數(shù)據(jù)的數(shù)量不固定，相較于現(xiàn)有加密方法中將固定長(zhǎng)度的明文加密為固定長(zhǎng)度的密文，本發(fā)明的加密方法獲得的密文序列的規(guī)律性較差，使得本發(fā)明的加密方法能夠抵抗統(tǒng)計(jì)分析攻擊，提高了關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全性，進(jìn)而提高了裝車運(yùn)輸過(guò)程的安全性;

進(jìn)一步，本發(fā)明的加密方法中，獲得的起始節(jié)點(diǎn)取決于每次加密時(shí)獲得的目標(biāo)組合方式和前一次加密時(shí)獲得的密文數(shù)據(jù)，因此即使是相同的明文二值數(shù)據(jù)，也會(huì)由于起始節(jié)點(diǎn)不同，導(dǎo)致最終獲得的密文數(shù)據(jù)也不同，因此，本發(fā)明的加密方法破壞了明文二值數(shù)據(jù)與密文數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，增加了暴力破解的難度，提高了關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全性，進(jìn)而提高了裝車運(yùn)輸過(guò)程的安全性;

進(jìn)一步，本發(fā)明根據(jù)前一次加密時(shí)獲得的密文數(shù)據(jù)，獲得每次加密時(shí)的起始節(jié)點(diǎn)，因此，在對(duì)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的加密結(jié)果即密文序列進(jìn)行解碼時(shí)，任何一個(gè)密文數(shù)據(jù)的解密錯(cuò)誤產(chǎn)生的細(xì)微變化，都會(huì)引起密文序列的解密結(jié)果的不可區(qū)分性的改變，因此，根據(jù)本發(fā)明的加密方法獲得的密文序列具有很強(qiáng)的雪崩效應(yīng)，提高了關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全性，進(jìn)而提高了裝車運(yùn)輸過(guò)程的安全性。

[0010]優(yōu)選地，所述密鑰是根據(jù)混沌映射系統(tǒng)的參數(shù)和初始條件生成的。

[0011]基于混沌映射函數(shù)的偽隨機(jī)性、對(duì)初始條件的敏感性、非周期性和長(zhǎng)期不可預(yù)測(cè)性的特點(diǎn)，本發(fā)明根據(jù)混沌映射系統(tǒng)的參數(shù)和初始條件生成密鑰，使得本發(fā)明的加密算法具有更高的安全性。

[0012]優(yōu)選地，所述根據(jù)第一混沌序列和預(yù)設(shè)字符，構(gòu)建霍夫曼樹(shù)，包括：將第一混沌序列中前R個(gè)第一混沌值的累加和，作為第一數(shù)值，R表示預(yù)設(shè)字符的數(shù)量;將第一混沌序列中第i個(gè)第一混沌值與第一數(shù)值的比值，作為第i個(gè)預(yù)設(shè)字符的預(yù)設(shè)頻率，i取遍[1,R]范圍內(nèi)的所有整數(shù);根據(jù)所有預(yù)設(shè)字符的預(yù)設(shè)頻率，構(gòu)建霍夫曼樹(shù)。

[0013]優(yōu)選地，所述根據(jù)第二混沌序列中第二混沌值的大小，從所有組合方式中選擇目標(biāo)組合方式，包括：將所有預(yù)設(shè)字符的組合方式的數(shù)量，記為第一數(shù)量;將第二混沌序列中的第二混沌值與第一數(shù)量的乘積取整，記為第二數(shù)值S;將所有組合方式中的第S種組合方式，作為目標(biāo)組合方式。

[0014]根據(jù)第二混沌序列中第二混沌值的大小，從所有組合方式中選擇目標(biāo)組合方式，使得在每次加密時(shí)獲得的起始節(jié)點(diǎn)不同，進(jìn)而破壞明文二值數(shù)據(jù)與密文數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性。

[0015]優(yōu)選地，所述加密的步驟還包括：重復(fù)所述加密的步驟，直至明文二值序列為空或者無(wú)法獲得存在預(yù)設(shè)字符的終止節(jié)點(diǎn)時(shí)，停止迭代。

[0016]優(yōu)選地，所述方法還包括：在第一次加密時(shí)，將霍夫曼樹(shù)上的根節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn)。

[0017]保證了本發(fā)明的加密方法的加密步驟完整性和可實(shí)施性。

[0018]優(yōu)選地，所述方法還包括：當(dāng)獲得的起始節(jié)點(diǎn)是存在預(yù)設(shè)字符的節(jié)點(diǎn)時(shí)，將起始節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)字符，作為密文數(shù)據(jù)。

[0019]優(yōu)選地，所述方法還包括：將密文序列存儲(chǔ)在服務(wù)器上;將預(yù)設(shè)字符和密鑰存儲(chǔ)在離線設(shè)備上，所述離線設(shè)備只有具有查閱權(quán)限的人員能夠使用。

[0020]密鑰是用于解密的關(guān)鍵，由于離線設(shè)備不易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊或遠(yuǎn)程入侵的影響，將密鑰存儲(chǔ)在離線設(shè)備上可以提高安全性。

[0021]第二方面，本發(fā)明提供基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法。

[0022]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，將上述的基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法生成計(jì)算機(jī)程序，并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，以被處理器加載并執(zhí)行，從而根據(jù)存儲(chǔ)器及處理器制作終端設(shè)備，方便使用。

[0023]本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的加密方法獲得的密文序列的規(guī)律性較差，使得本發(fā)明的加密方法能夠抵抗統(tǒng)計(jì)分析攻擊，提高了關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全性，進(jìn)而提高了裝車運(yùn)輸過(guò)程的安全性;

進(jìn)一步，本發(fā)明的加密方法破壞了明文二值數(shù)據(jù)與密文數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，增加了暴力破解的難度，提高了關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全性，進(jìn)而提高了裝車運(yùn)輸過(guò)程的安全性;

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的加密方法獲得的密文序列具有很強(qiáng)的雪崩效應(yīng)，提高了關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全性，進(jìn)而提高了裝車運(yùn)輸過(guò)程的安全性。

[0024]進(jìn)一步，本發(fā)明根據(jù)混沌映射系統(tǒng)的參數(shù)和初始條件生成密鑰，并將密鑰存儲(chǔ)在離線設(shè)備上，使得本發(fā)明的加密算法具有更高的安全性。

附圖說(shuō)明

[0025]通過(guò)參考附圖閱讀下文的詳細(xì)描述，本發(fā)明示例性實(shí)施方式的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得易于理解。在附圖中，以示例性而非限制性的方式示出了本發(fā)明的若干實(shí)施方式，并且相同或?qū)?yīng)的標(biāo)號(hào)表示相同或?qū)?yīng)的部分，其中：

圖1是示意性示出本發(fā)明中基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法的流程圖;

圖2是示意性示出本發(fā)明中根據(jù)第一混沌序列和所有預(yù)設(shè)字符，構(gòu)建的霍夫曼樹(shù);

圖3是示意性示出第一次加密時(shí)的起始節(jié)點(diǎn)、二次加密時(shí)的起始節(jié)點(diǎn)和第三次加密時(shí)的起始節(jié)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

[0027]下面結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

[0028]本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法，參照?qǐng)D1，包括步驟S1-步驟S4：

S1. 將關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果作為明文二值序列。

[0029]需要說(shuō)明的是，關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中存在泄露的風(fēng)險(xiǎn)，影響裝車運(yùn)輸過(guò)程的安全性，因此，需要對(duì)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，本發(fā)明將關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果作為明文二值序列。

[0030]具體的，在礦山裝車運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，通過(guò)車輛位置數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、載重和裝載量數(shù)據(jù)、裝卸時(shí)間數(shù)據(jù)、燃料消耗數(shù)據(jù)、車輛健康狀態(tài)數(shù)據(jù)、裝載過(guò)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、環(huán)境關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) ，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山裝車運(yùn)輸過(guò)程的全面管理和智能化控制，提高運(yùn)輸效率、降低成本，并確保運(yùn)輸過(guò)程的安全。

[0031]其中，車輛位置數(shù)據(jù)包括車輛的實(shí)時(shí)位置，運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括車輛的實(shí)時(shí)速度、行駛方向以及是否在規(guī)定的路線上行駛，通過(guò)監(jiān)測(cè)車輛位置數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，以確保運(yùn)輸?shù)陌踩透咝?

通過(guò)監(jiān)測(cè)車輛的載重和裝載量數(shù)據(jù)，確保車輛不超載，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的裝載，以提高運(yùn)輸效率和安全性;

通過(guò)監(jiān)測(cè)車輛的裝卸時(shí)間數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行運(yùn)輸計(jì)劃的優(yōu)化和工作流程的改進(jìn)，提高裝卸效率和運(yùn)輸效率;

通過(guò)監(jiān)測(cè)車輛的燃料消耗數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行燃料成本控制和節(jié)能減排;

車輛健康狀態(tài)數(shù)據(jù)包括車輛的機(jī)械狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況、潤(rùn)滑油溫度、水溫等參數(shù)，通過(guò)監(jiān)測(cè)車輛的車輛健康狀態(tài)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理車輛故障，以確保運(yùn)輸過(guò)程的順利進(jìn)行;

裝載過(guò)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包括裝載速度、裝載均勻度、裝載器具的使用情況等，通過(guò)監(jiān)測(cè)裝載過(guò)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，以確保裝載過(guò)程的安全和高效;

環(huán)境關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括運(yùn)輸路線周圍的環(huán)境情況以及周圍地形和道路狀況，例如氣候、溫度、濕度、風(fēng)力等因素，通過(guò)監(jiān)測(cè)環(huán)境關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以確保運(yùn)輸過(guò)程的安全性和適應(yīng)性。

[0032]進(jìn)一步，通過(guò)常規(guī)的編碼方式對(duì)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，將關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果作為明文二值序列;所述明文二值序列由多個(gè)明文二值數(shù)據(jù)組成。

[0033]所述常規(guī)的編碼方式包括ASCII編碼、Unicode編碼、UTF-8編碼等。

[0034]S2. 根據(jù)密鑰和混沌映射函數(shù)，生成兩個(gè)混沌序列。

[0035]需要說(shuō)明的是，混沌映射函數(shù)具有偽隨機(jī)性、對(duì)初始條件的敏感性、非周期性和長(zhǎng)期不可預(yù)測(cè)性，常被作為密鑰生成器。

[0036]具體的，根據(jù)混沌映射系統(tǒng)的參數(shù)和初始條件，生成兩個(gè)密鑰;根據(jù)其中一個(gè)密鑰對(duì)混沌映射系統(tǒng)的函數(shù)進(jìn)行多次迭代，每次迭代獲得一個(gè)取值范圍為[0,1]的第一混沌值，將所有第一混沌值組成的序列，作為第一混沌序列;根據(jù)另一個(gè)密鑰對(duì)混沌映射系統(tǒng)的函數(shù)進(jìn)行多次迭代，每次迭代獲得一個(gè)取值范圍為[0,1]的第二混沌值，將所有第二混沌值組成的序列，作為第二混沌序列。

[0037]所述混沌映射系統(tǒng)包括但不限于Logistic混沌映射系統(tǒng)、Sine混沌映射系統(tǒng)、Singer混沌映射系統(tǒng)、Circle混沌映射系統(tǒng)、Henon混沌映射系統(tǒng)。

[0038]S3. 根據(jù)第一混沌序列和預(yù)設(shè)字符，構(gòu)建霍夫曼樹(shù)。

[0039]具體的，從所有字符中不重復(fù)地選取R個(gè)字符，作為預(yù)設(shè)字符，所述字符包括但不限于漢字、英文字母、數(shù)字。

[0040]其中，R表示預(yù)設(shè)字符的數(shù)量，R等于預(yù)設(shè)值，預(yù)設(shè)值為[10,200]范圍內(nèi)的雙數(shù)，在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)值的取值為40。

[0041]進(jìn)一步，將第一混沌序列中前R個(gè)第一混沌值的累加和，作為第一數(shù)值;將第一混沌序列中第i個(gè)第一混沌值與第一數(shù)值的比值，作為第i個(gè)預(yù)設(shè)字符的預(yù)設(shè)頻率;則第i個(gè)預(yù)設(shè)字符的預(yù)設(shè)頻率滿足表達(dá)式：

[0042]式中，表示第i個(gè)預(yù)設(shè)字符的預(yù)設(shè)頻率，i取遍[1,R]范圍內(nèi)的所有整數(shù)，、分別表示第一混沌序列中第i個(gè)第一混沌值和第j個(gè)第一混沌值，R表示預(yù)設(shè)字符的數(shù)量，表示第一數(shù)值。

[0043]進(jìn)一步，根據(jù)所有預(yù)設(shè)字符的預(yù)設(shè)頻率，構(gòu)建霍夫曼樹(shù);在構(gòu)建的霍夫曼樹(shù)中，只有部分節(jié)點(diǎn)存在預(yù)設(shè)字符，其他節(jié)點(diǎn)不存在預(yù)設(shè)字符。

[0044]示例性的，預(yù)設(shè)字符包括：a、b、c、d、m、n、x、y，預(yù)設(shè)字符的預(yù)設(shè)頻率分別為：0.118、0.088、0.235、0.029、0.265、0.118、0.029、0.118、則根據(jù)所有預(yù)設(shè)字符的預(yù)設(shè)頻率，構(gòu)建的霍夫曼樹(shù)如圖2所示。

[0045]S4. 根據(jù)第二混沌序列和霍夫曼樹(shù)，對(duì)明文二值序列進(jìn)行加密，得到由多個(gè)密文數(shù)據(jù)組成的密文序列。

[0046]需要說(shuō)明的是，現(xiàn)有加密方式通常是將固定長(zhǎng)度的明文加密為固定長(zhǎng)度的密文，具有較強(qiáng)的規(guī)律性，導(dǎo)致攻擊者能夠基于明文和密文之間的規(guī)律性，對(duì)現(xiàn)有加密方法采取統(tǒng)計(jì)分析攻擊;為了保證關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全性，本發(fā)明提出一種能夠抵抗統(tǒng)計(jì)分析攻擊的加密算法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的加密。

[0047]具體的，根據(jù)所述第二混沌序列和霍夫曼樹(shù)，對(duì)所述明文二值序列進(jìn)行加密，得到由多個(gè)密文數(shù)據(jù)組成的密文序列，所述加密的步驟，包括：

1、獲取所有預(yù)設(shè)字符的多種組合方式，其中，組合方式中包括多個(gè)組合，每個(gè)組合包含任意兩個(gè)預(yù)設(shè)字符，組合中的兩個(gè)預(yù)設(shè)字符互為組合字符，且多個(gè)組合之間的預(yù)設(shè)字符不重復(fù)。

[0048]示例性的，將字符“x”、“y”、“m”、“n”作為預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)時(shí)，共有3種組合方式，分別為{(x,y),(m,n)}，{(x,m),(n,y)}和{(x,n),(m,y)};其中，在第1種組合方式{(x,y),(m,n)}中，(x,y)為一個(gè)組合，在該組合中，字符“x”和“y”互為組合字符，(m,n)}為一個(gè)組合，在該組合中，字符“m”和“n”互為組合字符;在第2種組合方式{(x,m),(n,y)}中，(x,m)為一個(gè)組合，在該組合中，字符“x”和“m”互為組合字符，(n,y)}為一個(gè)組合，在該組合中，字符“n”和“y”互為組合字符;在第3種組合方式{(x,n),(m,y)}中，(x,n)為一個(gè)組合，在該組合中，字符“x”和“n”互為組合字符，(m,y)}為一個(gè)組合，在該組合中，字符“m”和“y”互為組合字符。

[0049]2、根據(jù)第二混沌序列中第二混沌值的大小，從所有組合方式中選擇目標(biāo)組合方式，包括：將所有預(yù)設(shè)字符的組合方式的數(shù)量，記為第一數(shù)量;將第二混沌序列中的第二混沌值與第一數(shù)量的乘積取整，記為第二數(shù)值S;將所有組合方式中的第S種組合方式，作為目標(biāo)組合方式。

[0050]3、在目標(biāo)組合方式中，獲得前一個(gè)密文數(shù)據(jù)的組合字符。

[0051]示例性的，當(dāng)目標(biāo)組合方式為{(a,n),(b,c),(x,m),(d,y)}，前一個(gè)密文數(shù)據(jù)為“b”時(shí)，在目標(biāo)組合方式中，預(yù)設(shè)字符“b”的組合字符為預(yù)設(shè)字符“c”，因此，前一個(gè)密文數(shù)據(jù)的組合字符為預(yù)設(shè)字符“c”。

[0052]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明根據(jù)前一次加密時(shí)獲得的密文數(shù)據(jù)，獲得每次加密時(shí)的起始節(jié)點(diǎn)，因此，在對(duì)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的加密結(jié)果即密文序列進(jìn)行解碼時(shí)，任何一個(gè)密文數(shù)據(jù)的解密錯(cuò)誤產(chǎn)生的細(xì)微變化，都會(huì)引起密文序列的解密結(jié)果的不可區(qū)分性的改變，因此，根據(jù)本發(fā)明的加密方法獲得的密文序列具有很強(qiáng)的雪崩效應(yīng)，提高了關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全性，進(jìn)而提高了裝車運(yùn)輸過(guò)程的安全性。

[0053]4、獲得所述組合字符在霍夫曼樹(shù)上對(duì)應(yīng)的目標(biāo)子節(jié)點(diǎn);將目標(biāo)子節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)子節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn)。

[0054]需要特殊說(shuō)明的是，在第一次加密時(shí)，將霍夫曼樹(shù)上的根節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn)。

[0055]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的加密方法中，獲得的起始節(jié)點(diǎn)取決于每次加密時(shí)獲得的目標(biāo)組合方式和前一次加密時(shí)獲得的密文數(shù)據(jù)，因此即使是相同的明文二值數(shù)據(jù)，也會(huì)由于起始節(jié)點(diǎn)不同，導(dǎo)致最終獲得的密文數(shù)據(jù)也不同，因此，本發(fā)明的加密方法破壞了明文二值數(shù)據(jù)與密文數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，增加了暴力破解的難度，提高了關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全性，進(jìn)而提高了裝車運(yùn)輸過(guò)程的安全性。

[0056]5、按照明文二值序列中明文二值數(shù)據(jù)的順序和數(shù)值，在霍夫曼樹(shù)上從起始節(jié)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行游走，直到獲得存在預(yù)設(shè)字符的終止節(jié)點(diǎn);將終止節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)字符作為密文數(shù)據(jù)。

[0057]需要特殊說(shuō)明的是，當(dāng)獲得的起始節(jié)點(diǎn)是存在預(yù)設(shè)字符的節(jié)點(diǎn)時(shí)，由于此時(shí)該起始節(jié)點(diǎn)下面不存在子樹(shù)，因此，從該起始節(jié)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行游走，獲得存在預(yù)設(shè)字符的終止節(jié)點(diǎn)就是起始節(jié)點(diǎn)本身，且游走的路徑長(zhǎng)度為0，此時(shí)，將該起始節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)字符，作為本次加密獲得的密文數(shù)據(jù);

6、將游走路徑中包含的明文二值數(shù)據(jù)，從明文二值序列中刪除。

[0058]7、重復(fù)所述加密的步驟，直至明文二值序列為空或者無(wú)法獲得存在預(yù)設(shè)字符的終止節(jié)點(diǎn)時(shí)，停止迭代。

[0059]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明在獲得每個(gè)密文字符時(shí)，對(duì)應(yīng)使用到的明文二值數(shù)據(jù)的數(shù)量不固定，相較于現(xiàn)有加密方法中將固定長(zhǎng)度的明文加密為固定長(zhǎng)度的密文，本發(fā)明的加密方法獲得的密文序列的規(guī)律性較差，使得本發(fā)明的加密方法能夠抵抗統(tǒng)計(jì)分析攻擊，提高了關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全性，進(jìn)而提高了裝車運(yùn)輸過(guò)程的安全性。

[0060]示例性的，當(dāng)明文二值序列為{1,0,1,1,0,1,0,1,1,1,0,0,0,1,0,…}時(shí)，根據(jù)第二混沌序列和圖2所示的霍夫曼樹(shù)，對(duì)明文二值序列進(jìn)行加密，具體過(guò)程如下：

(1)在進(jìn)行第一次加密時(shí)，將霍夫曼樹(shù)上的根節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn)，具體請(qǐng)參閱圖3所示的“第一次加密時(shí)的起始節(jié)點(diǎn)”;在霍夫曼樹(shù)上，按照明文二值序列中的明文二值數(shù)據(jù)，從起始節(jié)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行游走，直到獲得存在預(yù)設(shè)字符的終止節(jié)點(diǎn)，此時(shí)獲得的終止節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)字符為“b”，此時(shí)的游走路徑為明文二值序列中前4個(gè)明文二值數(shù)據(jù)組成的路徑“1011”;將終止節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)字符“b”作為第1個(gè)密文數(shù)據(jù);游走路徑“1011”包含的明文二值數(shù)據(jù)從明文二值序列中刪除，也即是將明文二值序列中的前4個(gè)明文二值數(shù)據(jù)刪除，獲得新的明文二值序列為{0,1,0,1,1,1,0,0,0,1,0,…};

(2)在進(jìn)行第二次加密時(shí)，根據(jù)第二混沌序列中的第二混沌值的大小，從所有組合方式中選擇的目標(biāo)組合方式為{(a,n),(b,c),(x,m),(d,y)}，前一個(gè)密文數(shù)據(jù)為預(yù)設(shè)字符“b”，在目標(biāo)組合方式中，預(yù)設(shè)字符“b”的組合字符為預(yù)設(shè)字符“c”，因此，前一個(gè)密文數(shù)據(jù)的組合字符為預(yù)設(shè)字符“c”;獲得組合字符在霍夫曼樹(shù)上對(duì)應(yīng)的目標(biāo)子節(jié)點(diǎn)，將目標(biāo)子節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)子節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn)，具體請(qǐng)參閱圖3所示的“第二次加密時(shí)的起始節(jié)點(diǎn)”;在霍夫曼樹(shù)上，按照新的明文二值序列中的明文二值數(shù)據(jù)，從起始節(jié)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行游走，直到獲得存在預(yù)設(shè)字符的終止節(jié)點(diǎn)，此時(shí)獲得的終止節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)字符為“a”，此時(shí)的游走路徑為新的明文二值序列中第1個(gè)明文二值數(shù)據(jù)組成的路徑“0”;將終止節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)字符“a”作為第2個(gè)密文數(shù)據(jù);游走路徑“0”包含的明文二值數(shù)據(jù)從新的明文二值序列中刪除，也即是將新的明文二值序列中的第1個(gè)明文二值數(shù)據(jù)刪除，獲得新的明文二值序列為{1,0,1,1,1,0,0,0,1,0,…};

(3)在進(jìn)行第三次加密時(shí)，根據(jù)第二混沌序列中的第二混沌值的大小，從所有組合方式中選擇的目標(biāo)組合方式為{(a,m),(d,c),(x,b),(n,y)}，前一個(gè)密文數(shù)據(jù)為預(yù)設(shè)字符“a”，在目標(biāo)組合方式中，預(yù)設(shè)字符“a”的組合字符為預(yù)設(shè)字符“m”，因此，前一個(gè)密文數(shù)據(jù)的組合字符為預(yù)設(shè)字符“m”;獲得組合字符在霍夫曼樹(shù)上對(duì)應(yīng)的目標(biāo)子節(jié)點(diǎn)，將目標(biāo)子節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)子節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn)，具體請(qǐng)參閱圖3所示的“第三次加密時(shí)的起始節(jié)點(diǎn)”;在霍夫曼樹(shù)上，按照新的明文二值序列中的明文二值數(shù)據(jù)，從起始節(jié)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行游走，直到獲得存在預(yù)設(shè)字符的終止節(jié)點(diǎn)，此時(shí)獲得的終止節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)字符為“x”，此時(shí)的游走路徑為新的明文二值序列中前3個(gè)明文二值數(shù)據(jù)組成的路徑“101”;將終止節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)字符“x”作為第3個(gè)密文數(shù)據(jù);游走路徑“101”包含的明文二值數(shù)據(jù)從新的明文二值序列中刪除，也即是將新的明文二值序列中的前3個(gè)明文二值數(shù)據(jù)刪除，獲得新的明文二值序列為{1,0,1,1,1,0,0,0,1,0,…};

(4)以此類推，直至明文二值序列為空或者無(wú)法獲得存在預(yù)設(shè)字符的終止節(jié)點(diǎn)時(shí)，停止迭代。

[0061]進(jìn)一步，密文序列為乘務(wù)數(shù)據(jù)的加密結(jié)果，對(duì)密文序列進(jìn)行存儲(chǔ)，所述密文序列存儲(chǔ)在服務(wù)器上;將獲取的預(yù)設(shè)字符和密鑰存儲(chǔ)在離線設(shè)備上，例如U盤(pán)、磁盤(pán)、固態(tài)硬盤(pán)等，為了保證乘務(wù)數(shù)據(jù)的安全性，只有具有查閱權(quán)限的人員能夠使用存儲(chǔ)了預(yù)設(shè)字符和密鑰的離線設(shè)備，通過(guò)將存儲(chǔ)了預(yù)設(shè)字符和密鑰的離線設(shè)備與存儲(chǔ)了密文序列的服務(wù)器進(jìn)行連接，通過(guò)預(yù)設(shè)字符和密鑰對(duì)密文序列進(jìn)行解密，獲得乘務(wù)數(shù)據(jù)。

[0062]所述解密過(guò)程為：根據(jù)密鑰和混沌映射函數(shù)，生成兩個(gè)混沌序列;根據(jù)第一混沌序列和所有預(yù)設(shè)字符，構(gòu)建霍夫曼樹(shù);在根據(jù)第二混沌序列和霍夫曼樹(shù)，對(duì)密文序列中每個(gè)密文數(shù)據(jù)進(jìn)行解密的過(guò)程中，根據(jù)第二混沌序列，確定對(duì)該密文數(shù)據(jù)解密時(shí)所有預(yù)設(shè)字符的組合方式;在所述組合方式中，獲得前一個(gè)密文數(shù)據(jù)的組合字符;將所述組合字符所在節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)子節(jié)點(diǎn)，作為起始節(jié)點(diǎn);在霍夫曼樹(shù)上，獲取從起始節(jié)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行游走，直到游走至該密文數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)時(shí)的路徑，將獲得的路徑對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)加入到明文二值序列中;對(duì)下一個(gè)密文數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，直到獲得所有密文數(shù)據(jù)的解密結(jié)果，此時(shí)，通過(guò)編碼方式對(duì)明文二值序列進(jìn)行解碼，獲得的解碼結(jié)果為乘務(wù)數(shù)據(jù)。

[0063]需要特殊說(shuō)明的是，在對(duì)第一個(gè)密文數(shù)據(jù)進(jìn)行解密時(shí)，將霍夫曼樹(shù)上的根節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn)。

[0064]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明根據(jù)混沌映射系統(tǒng)的參數(shù)和初始條件生成密鑰，并將密鑰存儲(chǔ)在離線設(shè)備上，使得本發(fā)明的加密算法具有更高的安全性。

[0065]本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括處理器和存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的基于智能化的礦山裝車運(yùn)輸監(jiān)測(cè)方法。

[0066]上述系統(tǒng)還包括通信總線和通信接口等本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其他組件，其設(shè)置和功能為本領(lǐng)域中已知，因此在此不再贅述。

[0067]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，“多個(gè)”、“若干個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)或更多個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

[0068]雖然本說(shuō)明書(shū)已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，這樣的實(shí)施例只是以示例的方式提供的。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)在不偏離本發(fā)明思想和精神的情況下想到許多更改、改變和替代的方式。應(yīng)當(dāng)理解的是在實(shí)踐本發(fā)明的過(guò)程中，可以采用對(duì)本文所描述的本發(fā)明實(shí)施例的各替代方案。

說(shuō)明書(shū)附圖(3)