時序數(shù)據(jù)水印系列算法技術
1. 痛點問題
工業(yè)時序數(shù)據(jù)具有應用領域廣、數(shù)據(jù)規(guī)模大、經(jīng)濟價值高的特點,蘊含的巨大商業(yè)價值,因而其安全性受到不法分子采用黑客攻擊等技術手段以及雇傭商業(yè)間諜等非技術手段的威脅。數(shù)據(jù)所有者通常會采用前效方法對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)加以保護,但是這些方法只能有效防止外部人員進行非法盜竊,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,但時序數(shù)據(jù)通常有較多的噪聲,高價值數(shù)據(jù)點相對集中,因而一個未經(jīng)加權的投票算法可能會因為大范圍的噪聲干擾而導致水印判定失效。此外,常見時序數(shù)字水印算法基于時間戳進行水印嵌入計算,容易受到更改時間戳或頻率變換的攻擊,一旦時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)生時間戳(Timestamp)和采集數(shù)據(jù)(Data)形式為(Timestamp, Data) 的元組序列,稱為時間序列。工業(yè)時序數(shù)據(jù)具有應用領域廣、數(shù)據(jù)規(guī)模大、經(jīng)濟價值高的特點,蘊含的巨大商業(yè)價值,因而其安全性受到不法分子采用黑客攻擊等技術手段以及雇傭商業(yè)間諜等非技術手段的威脅。
數(shù)據(jù)所有者通常會采用前效方法對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)加以保護,包括但不限于:數(shù)據(jù)加密、用戶權限劃分等等。但是,這些方法只能有效防止外部人員進行非法盜竊,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主流分支,常見時序數(shù)字水印算法基于時間戳進行水印嵌入計算,容易受到更改時間戳或頻率變換的攻擊,一旦時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,但時序數(shù)據(jù)通常有較多的噪聲,高價值數(shù)據(jù)點相對集中,因而一個未經(jīng)加權的投票算法可能會因為大范圍的噪聲干擾而導致水印判定失效。
本項目針對常見的水印失效場景進行了分析,提出了能夠有效提示水印魯棒性的技術,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)相關領域尋求應用場景,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)的各類實際應用,助力企業(yè)降本增效、轉型升級。
清華大學
2023-02-14