一种用于电子人数据传输的加密方法与流程

本发明属于数据加密技术领域，具体涉及一种用于电子人数据传输的加密方法。

背景技术：

电子人(cyborg)一词是控制论(cybernetics)和有机体(organism)的结合，典型的电子人云管理系统如图1所示，由配备了传感器和芯片的人体、移动终端和云端服务器组成。电子人将生理信号数据定时通过蓝牙或其他通信方式发送给移动终端，由移动终端将数据打包发给云端服务器，云端对数据进行分析和评估从而提供更多的健康服务。

该系统数据涉及用户的生理数据和医疗隐私，如何保证用户的个人信息安全是重中之重，因此必须对数据进行加密处理。但受限于电子人芯片和移动终端的计算能力，并且电子人云管理系统对实时性要求非常高，导致常用的加密方法的计算开销过高，加密时间过长，不能很好地适应电子人应用场景。

技术实现要素：

鉴于上述，本发明提供了一种用于电子人数据传输的加密方法，能够克服电子人系统中数据传输的安全性瓶颈，同时保证加密过程的计算开销和加密时间消耗都在一个可接受的范围内，解决了电子人云管理系统中数据传输的安全性问题。

一种用于电子人数据传输的加密方法，首先将需要传输的生理数据按特定的格式进行打包，数据包由电子人账户信息和生理信号数据两部分组成；然后采用aes-128算法对数据包中的电子人账户信息进行加密；最后将加密后的数据包发送给移动终端。

进一步地，所述数据包的格式从左到右为电子人账户信息和生理信号数据，其中电子人账户信息包括用户id、年龄以及数据发送时间戳等，生理信号数据包括对齐位、体温数据、脑电数据、肌电数据、呼吸数据以及校验位等。

进一步地，加密后的数据包由电子人通过蓝牙发送给移动终端，进而由移动终端通过http协议传输至云平台。

由于当电子人账户和生理信号数据相对应的时候，电子人云平台上存储的数据才是有意义的，对生理信号数据的加密是没有价值的，只需要将传输过程中的电子人的账户信息隐藏起来，就可以避免个人信息的泄漏。因此，只对账户信息进行加密，这同时减小了数据加密的计算开销并且提高了系统的实时性。本发明方法使用aes-128算法对数据包中的电子人账户信息进行加密，而不是对整个数据包进行加密，然后对账户信息生成的密文与生理信号数据包进行数据传输，从而避免了电子人信息的泄漏，并节省了加密耗时。

附图说明

图1为电子人云管理系统的结构示意图。

图2为本发明电子人数据包的结构示意图。

图3为电子人数据包的格式示例图。

具体实施方式

为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明用于电子人数据传输的加密方法，首先将需要传输的生理信号数据按图2所示的格式打包，即电子人账户信息加生理信号数据的格式。其中电子人的账户信息包括账户id、年龄、数据发送时间戳等，生理信号数据包括可携带生理传感器的实时数据，如肌电数据、脑电数据、呼吸数据等。

当电子人账户和生理信号数据相对应的时候，电子人云平台上存储的数据才是有意义的，对生理信号数据的加密是没有价值的，只需要将传输过程中的电子人的账户信息隐藏起来，就可以避免个人信息的泄漏。因此，本发明采用aes-128算法对电子人账户信息进行加密，这同时减小了数据加密的计算开销并且提高了系统的实时性。

最后，由电子人通过蓝牙将加密后的数据包(账户信息生成的密文以及生理信号数据)发送给移动终端，进而由移动终端通过http协议传输至云平台。

以下案例实验环境由配备了脑电传感器、肌电信号传感器、呼吸传感器和温度传感器的电子人，安卓智能手机和服务器组成。电子人定时向智能手机通过蓝牙发送上述四种生理信号数据，智能手机接收数据，将数据打包加密后，上传至云端服务器，服务器对数据进行加工以提供相关服务。

对于如图3所示的电子人数据包，采用本发明对电子人账户信息部分即账户id、年龄和时间戳数据进行加密，需要加密的明文为：

5a6c8c9077581517063261497

选取适当的密钥，采用aes-128算法得到加密后的密文为：

u8iwhgavjzmfxnz1njkmuam2pw/gdkbr3ufuhrlvvog＝

然后，将加密后的账户信息密文与生理信号数据进行数据传输，从而避免了电子人隐私的泄漏，并节省了加密时间。

上述的对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于电子人数据传输的加密方法，由于当电子人账户和生理信号数据相对应的时候，电子人云平台上存储的数据才是有意义的，对生理信号数据的加密是没有价值的，只需要将传输过程中的电子人的账户信息隐藏起来，就可以避免个人信息的泄漏。因此，只对账户信息进行加密，这同时减小了数据加密的计算开销并且提高了系统的实时性。本发明方法使用AES‑128算法对数据包中的电子人账户信息进行加密，而不是对整个数据包进行加密，然后对账户信息生成的密文与生理信号数据包进行数据传输，从而避免了电子人信息的泄漏，并节省了加密耗时。

技术研发人员：李红;吕攀;张华蕊;王成城;杨国青;吴朝晖
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2018.03.23
技术公布日：2018.11.06