時(shí)序數(shù)據(jù)水印系列算法技術(shù)
1. 痛點(diǎn)問題
工業(yè)時(shí)序數(shù)據(jù)具有應(yīng)用領(lǐng)域廣、數(shù)據(jù)規(guī)模大、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的特點(diǎn),蘊(yùn)含的巨大商業(yè)價(jià)值,因而其安全性受到不法分子采用黑客攻擊等技術(shù)手段以及雇傭商業(yè)間諜等非技術(shù)手段的威脅。數(shù)據(jù)所有者通常會(huì)采用前效方法對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)加以保護(hù),但是這些方法只能有效防止外部人員進(jìn)行非法盜竊,對于內(nèi)部人員盜竊等途徑并不能有效遏制。數(shù)字水印是解決數(shù)據(jù)在傳播過程中安全問題的一個(gè)主流分支,通常的數(shù)字水印采用分組多數(shù)投票方法來提升算法的魯棒性,但時(shí)序數(shù)據(jù)通常有較多的噪聲,高價(jià)值數(shù)據(jù)點(diǎn)相對集中,因而一個(gè)未經(jīng)加權(quán)的投票算法可能會(huì)因?yàn)榇蠓秶脑肼暩蓴_而導(dǎo)致水印判定失效。此外,常見時(shí)序數(shù)字水印算法基于時(shí)間戳進(jìn)行水印嵌入計(jì)算,容易受到更改時(shí)間戳或頻率變換的攻擊,一旦時(shí)間戳序列大幅度改變,水印提取算法將受到很大影響,很可能導(dǎo)致水印提取完全失效。
2. 解決方案
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是工業(yè)大數(shù)據(jù)規(guī)模迅速擴(kuò)張的主要來源。各類物聯(lián)網(wǎng)傳感器以極高的頻率采集其所在設(shè)備的工作狀態(tài)數(shù)據(jù),通常為一系列包含數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)間戳(Timestamp)和采集數(shù)據(jù)(Data)形式為(Timestamp, Data) 的元組序列,稱為時(shí)間序列。工業(yè)時(shí)序數(shù)據(jù)具有應(yīng)用領(lǐng)域廣、數(shù)據(jù)規(guī)模大、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的特點(diǎn),蘊(yùn)含的巨大商業(yè)價(jià)值,因而其安全性受到不法分子采用黑客攻擊等技術(shù)手段以及雇傭商業(yè)間諜等非技術(shù)手段的威脅。
數(shù)據(jù)所有者通常會(huì)采用前效方法對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)加以保護(hù),包括但不限于:數(shù)據(jù)加密、用戶權(quán)限劃分等等。但是,這些方法只能有效防止外部人員進(jìn)行非法盜竊,對于內(nèi)部人員盜竊等途徑并不能有效遏制。數(shù)字水印是解決數(shù)據(jù)在傳播過程中安全問題的一個(gè)主流分支,常見時(shí)序數(shù)字水印算法基于時(shí)間戳進(jìn)行水印嵌入計(jì)算,容易受到更改時(shí)間戳或頻率變換的攻擊,一旦時(shí)間戳序列大幅度改變,水印提取算法將受到很大影響,很可能導(dǎo)致水印提取完全失效。此外,數(shù)字水印通常采用分組多數(shù)投票方法來提升算法的魯棒性,但時(shí)序數(shù)據(jù)通常有較多的噪聲,高價(jià)值數(shù)據(jù)點(diǎn)相對集中,因而一個(gè)未經(jīng)加權(quán)的投票算法可能會(huì)因?yàn)榇蠓秶脑肼暩蓴_而導(dǎo)致水印判定失效。
本項(xiàng)目針對常見的水印失效場景進(jìn)行了分析,提出了能夠有效提示水印魯棒性的技術(shù),更好的確保數(shù)據(jù)安全的管理能力。
3.合作需求
在全國范圍內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)/工業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)領(lǐng)域?qū)で髴?yīng)用場景,希望能與能源/裝備制造行業(yè)的大中型企業(yè)開展這方面的合作研究和落地實(shí)施;并針對上述企業(yè)開展包括二次開發(fā)在內(nèi)的各類實(shí)際應(yīng)用,助力企業(yè)降本增效、轉(zhuǎn)型升級(jí)。
清華大學(xué)
2023-02-14