一种无基站实时噪声大数据的加密共享方法及系统与流程

1.本发明涉及大数据技术领域，特别是涉及一种无基站实时噪声大数据的加密共享方法及系统。


背景技术：

2.随着城市建设的不断发展，人们也越来越重视城市噪音的控制，加强噪声污染防治工作，改善城市和乡村的声环境质量，提高噪声监测自动化水平与环境噪声测量的精度、频度，绘制噪声地图，对推动环保领域的技术进步和科技发展，对提高城市环境监测管理能力具有十分重要的现实意义。
3.噪声污染防治中最大的难题是监测的全域覆盖和噪声追踪溯源。目前环境噪声监测数据主要来源于：城市交通干道、建设工地、工业厂区的“定点临测”；环保执法部门接到噪声投诉或例行检查时的“流动监测”；供城市规划和管理部门参考的区域阶段性采样结合仿真模拟导出的“噪声地图”。然而，现有固定基站式采集的监测地理范围非常有限，数据量很少，无法形成有效价值；同时，无基站式便携式采集虽然可实现移动式、大范围的环境噪声实时检测，但采集的监测数据仅使用后台传统数据库进行存储和管理，容易形成数据孤岛，且不同的数据后台之间很难实现数据确权、数据共享和数据交易；可见，现有的环境噪声监测数据都无法真正实现全覆盖实时监测溯源，应用价值受限。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种无基站实时噪声大数据的加密共享方法，通过利用利用区块链、加密传输以及数据质量评估等技术，解决现有环境噪声数据的监测缺陷，真正建立一个权威、科学、高效和全域共享的实时环境噪声大数据平台，为城市噪音监管提高便利。
5.为了实现上述目的，有必要针对上述技术问题，提供了一种无基站实时噪声大数据的加密共享方法及系统。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种无基站实时噪声大数据的加密共享方法，所述方法包括以下步骤：
7.接收噪声数据共享用户注册请求，分配用户身份信息，并根据所述用户身份信息，将噪声数据共享用户的移动终端设备注册为噪声数据区块链的共享节点；所述噪声数据共享用户包括数据提供者和数据请求者；
8.响应于所述数据提供者的数据共享请求，对所述数据提供者进行身份验证，并在验证通过后，将对应的待共享噪声数据存储至后台数据库，以及通过预设智能合约上传至所述噪声数据区块链；所述数据共享请求包括共享用户地址、共享移动终端设备、待共享噪声数据和预设椭圆曲线参数；
9.响应于所述数据请求者的数据访问请求，对所述数据请求者进行身份验证，并在验证通过后，通过所述噪声数据区块链获取对应的加密噪声数据并发送给所述数据请求者，以及按照预设数据质量激励机制对所述加密噪声数据的数据提供者进行动态激励；所
述数据访问请求包括请求用户地址、请求移动终端设备和待获取噪声数据。
10.进一步地，所述根据所述用户身份信息，将噪声数据共享用户的移动终端设备注册为噪声数据区块链的共享节点的步骤包括：
11.根据所述用户身份信息，对所述噪声数据共享用户进行身份验证，并在验证通过后，将所述噪声数据共享用户提供的移动终端设备注册为噪声数据区块链的共享节点；
12.将所述移动终端设备与所述用户身份信息按照哈希映射存储。
13.进一步地，所述将对应的待共享噪声数据存储至后台数据库，以及通过预设智能合约上传至所述噪声数据区块链的步骤包括：
14.为所述待共享噪声数据分配对应的数据索引，并将所述待共享噪声数据和所述数据索引按照映射关系存储至后台数据库；
15.根据所述预设椭圆曲线参数和椭圆曲线加密算法，生成第一密钥对和第一随机生成点；
16.将所述用户身份信息、所述数据索引、所述预设椭圆曲线参数和所述第一随机生成点打包成区块数据，并将所述区块数据通过所述预设智能合约上传至所述噪声数据区块链。
17.进一步地，所述通过所述噪声数据区块链获取对应的加密噪声数据并发送给所述数据请求者的步骤包括：
18.判断所述待获取噪声数据是否为所述噪声数据区块链的历史噪声数据，若否，则根据距离就近原则，通过所述噪声数据区块链向预设范围内共享节点发布实时噪声数据采集任务，并在检测到有共享节点作为数据提供者提供所需数据时，获取对应的数据提供者信息，反之，则直接通过所述噪声数据区块链获取对应的数据提供者信息；所述数据提供者信息包括待获取数据提供者身份信息、待获取数据索引和待获取数据提供者椭圆曲线参数；
19.响应于数据提供者信息的获取完成，创建对应的交易智能合约，并通过所述交易智能合约将所述数据提供者信息发送给所述数据请求者；
20.根据所述待获取数据提供者椭圆曲线参数和椭圆曲线加密算法，由所述数据请求者生成第二密钥对和第二随机生成点，并根据所述第二密钥对的加密公钥、第二随机生成点、待获取数据索引和请求用户身份信息，通过所述噪声数据区块链向待获取数据提供者发送噪声数据获取请求；
21.接收所述噪声数据获取请求，由所述待获取数据提供者，根据所述请求用户身份信息对所述数据请求者进行身份验证后，根据所述待获取数据索引，获取对应的环境噪声数据，并将所述环境噪声数据加密得到加密噪声数据，以及将所述加密噪声数据通过所述噪声数据区块链发送给所述数据请求者，以使所述数据请求者对所述加密噪声数据进行安全认证后，得到环境噪声数据。
22.进一步地，所述将所述环境噪声数据加密得到加密噪声数据，以及将所述加密噪声数据通过所述噪声数据区块链发送给所述数据请求者，以使所述数据请求者对所述加密噪声数据进行安全认证后，得到环境噪声数据的步骤包括：
23.根据所述第二密钥对的加密公钥对所述环境噪声数据进行加密，得到第一密文数据，并将所述第一密文数据通过所述噪声数据区块链存储至代理服务器，以使所述代理服
务器将所述第一密文数据发送给所述数据请求者；
24.根据所述第一随机生成点、所述第一密钥对的加密公钥、所述第二随机生成点和所述第二密钥对的加密公钥，计算得到协商密钥，并根据所述协商密钥，对所述环境噪声数据进行加密，得到第二密文数据，以及将所述第二密文数据通过所述噪声数据区块链发送给所述数据请求者；
25.接收所述第一密文数据和所述第二密文数据，由所述数据请求者根据所述第二密钥对的加密私钥对所述第一密文数据进行解密得到第一明文数据，并根据所述协商密钥对所述第二密文数据进行解密得到第二明文数据，以及根据所述第一明文数据和所述第二明文数据的比对结果，得到环境噪声数据。
26.进一步地，所述按照预设数据质量激励机制对所述加密噪声数据的数据提供者进行动态激励的步骤包括：
27.判断所述加密噪声数据是否对应于所述实时噪声数据采集任务，若否，则根据预设积分收益为对应的数据提供者分配固定记账奖励，反之，则根据所述实时噪声数据采集任务的任务时间和任务位置，对所述加密噪声数据进行数据价值评估，并根据得到的价值评估结果为对应的数据提供者分配动态记账奖励。
28.进一步地，所述根据所述实时噪声数据采集任务的任务时间和任务位置，对所述加密噪声数据进行数据价值评估，并根据得到的价值评估结果为对应的数据提供者分配动态记账奖励的步骤包括：
29.获取所述加密噪声数据的任务接收时间和任务接收位置、任务完成时间；
30.判断所述任务完成时间与所述任务时间是否一致，若一致，则根据所述任务接收时间和所述任务完成时间，得到时间评估值；所述时间评估值表示为：
[0031][0032]
式中，
[0033][0034]
其中，表示数据提供者pi执行实时噪声数据采集任务j的任务完成时间；表示数据提供者pi接收到实时噪声数据采集任务j的任务接收时间；表示数据提供者pi接到实时噪声数据采集任务j时的任务接收位置；表示数据提供者pi为实时噪声数据采集任务j所采集的环境噪声数据；ave
delay
表示历史采集任务平均完成时间；表示加密噪声数据对应的实时环境噪声数据；表示实时环境噪声数据的时间评估值；
[0035]
根据所述任务接收位置和所述任务位置，得到位置评估值；所述位置评估值表示为：
[0036][0037]
其中，表示实时噪声数据采集任务j的任务位置；sd表示任务位置与所有数据提供者上传数据位置的最大距离；表示实时环境噪声数据的位置评估值；
[0038]
将所述时间评估值和所述位置评估值加权平均，得到所述价值评估结果；
[0039]
根据所述价值评估结果，得到所述动态记账奖励；所述动态记账奖励表示为：
[0040][0041]
其中，表示实时环境噪声数据均动态记账奖励；maxre表示预设最大收益；表示数据提供者pi为实时噪声数据采集任务j所采集的环境噪声数据的价值评估结果。
[0042]
第二方面，本发明实施例提供了一种无基站实时噪声大数据的加密共享系统，所述系统包括：
[0043]
节点注册模块，用于接收噪声数据共享用户注册请求，分配用户身份信息，并根据所述用户身份信息，将噪声数据共享用户的移动终端设备注册为噪声数据区块链的共享节点；所述噪声数据共享用户包括数据提供者和数据请求者；
[0044]
数据共享模块，用于响应于所述数据提供者的数据共享请求，对所述数据提供者进行身份验证，并在验证通过后，将对应的待共享噪声数据存储至后台数据库，以及通过预设智能合约上传至所述噪声数据区块链；所述数据共享请求包括共享用户地址、共享移动终端设备、待共享噪声数据和预设椭圆曲线参数；
[0045]
数据请求模块，用于响应于所述数据请求者的数据访问请求，对所述数据请求者进行身份验证，并在验证通过后，通过所述噪声数据区块链获取对应的加密噪声数据并发送给所述数据请求者，以及按照预设数据质量激励机制对所述加密噪声数据的数据提供者进行动态激励；所述数据访问请求包括请求用户地址、请求移动终端设备和待获取噪声数据。
[0046]
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0047]
第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0048]
上述本技术提供了一种无基站实时噪声大数据的加密共享方法及系统，通过所述方法，实现了接收噪声数据共享用户注册请求，根据分配的用户身份信息将噪声数据共享用户的移动终端设备注册为噪声数据区块链的共享节点后，接收到数据提供者的数据共享请求时，对数据提供者进行身份验证通过后，将待共享噪声数据存储至后台数据库以及通过预设智能合约上传至噪声数据区块链，并在接收到数据请求者的数据访问请求，对数据请求者进行身份验证通过后，通过噪声数据区块链获取对应的加密噪声数据并发送给数据请求者，以及按照预设数据质量激励机制对加密噪声数据的数据提供者进行动态激励的技
术方案。与现有技术相比，该无基站实时噪声大数据的加密共享方法，不仅利用区块链和加密技术，保证了噪声数据的真实性和不可篡改性，充分实现了环境噪声大数据的数据确权、数据共享和数据交易，而且通过科学量化数据质量确定共享数据价值，进而为数据提供者确定共享收益的共享激励模型，激励更多的移动终端app用户积极参与环境噪声数据的采集和共享，真正建立一个权威、科学、高效、全域共享的实时环境噪声大数据平台，为城市噪音监管提高便利。
附图说明
[0049]
图1是本发明实施例中无基站实时噪声大数据的加密共享方法的应用框架示意图；
[0050]
图2是本发明实施例中无基站实时噪声大数据的加密共享方法的流程示意图；
[0051]
图3是本发明实施例中无基站实时噪声大数据的加密共享系统的结构示意图；
[0052]
图4是本发明实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0053]
为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明，显然，以下所描述的实施例是本发明实施例的一部分，仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0054]
本发明提供的无基站实时噪声大数据的加密共享方法是一种基于无基站的实时环境噪声监测手段，利用移动端设备上的app，采集实时环境噪声数据，利用区块链和加密技术，保证数据的真实性和不可篡改性，充分实现环境噪声大数据的数据确权、数据共享和数据交易,且通过利用基于数据质量的动态激励机制(dynamic incentives based on data quality，didq)，精确计算数据提供者能得到的收益，以促进环境噪声检测数据的采集、共享和应用。
[0055]
本发明方法可应用于图1所示的应用层、代理服务器层和区块链层三个层次的区块链数据共享方案中，其中，数据应用层主要为数据提供者和数据请求者提供可视化的操作接口，数据提供者可在此上传数据，对数据请求者的申请进行验证以及为数据请求者提供检索某时某地噪声数据、申请数据和下载数据等功能的操作；
[0056]
代理服务器层扮演可信第三方的角色，主要有3个功能：(1)保存数据提供者上传的数据密文和相应的加密参数；(2)根据数据请求者提供的关键字搜索对应的数据，并将数据提供者的地址信息和加密参数返回给数据请求者；(3)确认数据请求者是否有权限下载数据，将数据请求者的地址信息和请求的数据信息发送给区块链层，并对此次请求结果生成日志上链。
[0057]
区块链层分为2个部分：智能合约和底层数据区块。智能合约是一组定义了区块链系统逻辑的核心合约代码，由管理员编写，在系统初始化阶段部署在各个共享节点上，提供远程接口供用户调用；智能合约不仅能够免除因为人工失误造成的错误，还能够避免操作者对数据进行恶意修改和破坏，本发明方法中，智能合约主要负责管理加密数据。区块链层通过调用智能合约的api将数据密文上链。底层数据区块主要负责存储相关交易数据，即链
上数据，包含父区块、时间戳、交易id、数据共享双方地址、数据双方设备id和随机数等，它是一个类似链表的数据结构，每个节点保存了上一个节点的哈希值，以保证链上数据的不可篡改。
[0058]
通过应用本发明提供的无基站实时噪声大数据的加密共享方法的区块链噪声数据共享架构，依托区块链技术实现不可伪造、难篡改且可追溯的记录数据的共享情况，采用ecc(椭圆曲线加密)算法对数据加密提高数据安全，且使用协商密钥加密，实现数据的可逆性验证，并通过部署智能合约实现区块链上数据提供者和数据请求者之间的安全和可信数据共享，即真正建立一个权威、科学、高效、全域的实时环境噪声大数据平台。下述实施例将对本发明的无基站实时噪声大数据的加密共享方法进行详细说明。
[0059]
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种无基站实时噪声大数据的加密共享方法，包括以下步骤：
[0060]
s11、接收噪声数据共享用户注册请求，分配用户身份信息，并根据所述用户身份信息，将噪声数据共享用户的移动终端设备注册为噪声数据区块链的共享节点；所述噪声数据共享用户包括数据提供者和数据请求者；其中，噪声数据区块链可理解为实现噪声数据共享的公有区块链，可通过与图1所示的应用层和代理服务层进行交互，实现噪声数据共享，且应用层的每个噪声数据共享用户的移动终端设备注册为该区块链的共享节点后，即可以成为环境噪声检测数据提供者，也可以成为环境噪声检测数据请求者使用噪声数据区块链；
[0061]
噪声数据共享用户注册和对应的移动终端设备注册均通过设计的去中心化和可信数据共享的智能合约实现，其还包含下文所述的共享数据上传、共享数据访问请求、身份验证和数据共享激励等功能，最终完成双方之间的数据共享交易。其中，噪声数据共享用户注册可理解为利用现有公有链的用户注册系统为每个用户可随机分配用户身份信息作为用户的唯一标识，以便用户登录区块链数据共享系统时使用，便于与智能合约进行交互，以实现对应的移动终端设备注册和数据访问等功能；具体地，所述根据所述用户身份信息，将噪声数据共享用户的移动终端设备注册为噪声数据区块链的共享节点的步骤包括：
[0062]
根据所述用户身份信息，对所述噪声数据共享用户进行身份验证，并在验证通过后，将所述噪声数据共享用户提供的移动终端设备注册为噪声数据区块链的共享节点，且为移动终端设备提供对应的标识符deviceid；
[0063]
将所述移动终端设备与所述用户身份信息按照哈希映射存储；即使用deviceid作为哈希映射中的键，实现了移动终端设备与对应拥有者的用户身份信息的绑定，便于后续对数据提供者进行快速定位。
[0064]
s12、响应于所述数据提供者的数据共享请求，对所述数据提供者进行身份验证，并在验证通过后，将对应的待共享噪声数据存储至后台数据库，以及通过预设智能合约上传至所述噪声数据区块链；所述数据共享请求包括共享用户地址、共享移动终端设备、待共享噪声数据和预设椭圆曲线参数；
[0065]
其中，数据提供者的数据共享请求的发起有两种情况：1)数据提供者主动在某个时刻通过移动终端设备的app完成某地噪声数据采集后，发起的数据共享请求；2)数据提供者接收噪声数据区块链发布的实时噪声数据采集任务，并根据实时噪声数据采集任务所要求的任务位置和任务时间采集完噪声数据后，发起的数据共享请求；上述两种情况下数据
提供者请求共享数据的方法步骤都是相同的，二者不同之处在于数据请求者接收到所需噪声数据后，给予数据提供者的积分奖励不同，具体详见下文基于预设数据质量激励机制的相关描述；相应的，对数据提供者的身份验证可理解为在预设智能合约允许数据上传之前，需要检查数据提供者是否为已经注册deviceid对应的共享节点，从而确保只有共享节点才能执行数据上传操作，以保证共享数据的真实可靠。
[0066]
具体地，所述将对应的待共享噪声数据存储至后台数据库，以及通过预设智能合约上传至所述噪声数据区块链的步骤包括：
[0067]
为所述待共享噪声数据分配对应的数据索引，并将所述待共享噪声数据和所述数据索引按照映射关系存储至后台数据库；
[0068]
根据所述预设椭圆曲线参数和椭圆曲线加密算法，生成第一密钥对和第一随机生成点；其中，第一密钥对包括加密公钥和加密私钥，对应的椭圆曲线加密算法(ecc)的加密原理如下：
[0069]
假设加密用户的私钥和公钥分别为k-1a
和ka，即ka＝k-1a
g，g为基点(ecc加密算法的数学依据点)，则用公钥加密和用私钥解密；
[0070]
使用公钥ka加密的过程为：选择一个随机数r，将消息m加密为密文c，该密文是一个点对，即c＝{rg,m+rka}，其中，ka为公钥；
[0071]
使用k-1a
私钥解密的过程为：根据密文c和私钥k-1a
可计算出消息m，计算公式为：
[0072]
m+rk
a-k-1a
(rg)＝m+r(k-1a
g)-k-1a
(rg)＝m
[0073]
基于上述ecc算法，数据提供者(用户a)选定椭圆曲线参数为t＝(m,a,b,g,n,h)，其中，m表示用于确定有限域范围的素数，a和b表示椭圆曲线方程的参数，g表示用于生成子群的基点，n和h表示子群的阶和辅助因子。根据所选的椭圆曲线参数t，生成私钥k-1a
、公钥ka如下：
[0074]
ka＝k-1a
g＝{xa，ya}
[0075]
其中，{xa,ya}表示满足数据提供者a选定的椭圆曲线t上的一个点对；
[0076]
随机选取一整数ra∈[1,n-1]，并生成第一随机点ra：
[0077]
(x1,y1)＝ra＝rag。
[0078]
将所述用户身份信息、所述数据索引、所述预设椭圆曲线参数和所述第一随机生成点打包成区块数据，并将所述区块数据通过所述预设智能合约上传至所述噪声数据区块链；其中，区块数据的打包和上传至区块链的具体方法参见现有区块链的相关实现过程，此处不再赘述。
[0079]
s13、响应于所述数据请求者的数据访问请求，对所述数据请求者进行身份验证，并在验证通过后，通过所述噪声数据区块链获取对应的加密噪声数据并发送给所述数据请求者，以及按照预设数据质量激励机制对所述加密噪声数据的数据提供者进行动态激励；所述数据访问请求包括请求用户地址、请求移动终端设备和待获取噪声数据；其中，数据请求者身份验证的方法和作用与上述数据提供者的身份验证类似，此处不再赘述；身份验证通过的数据请求者，才能够通过噪声数据区块链获取所需的待获取噪声数据(某时某地的环境噪声数据)，需要说明的是，此处待获取噪声数据可以为历史环境噪声数据，也可以为未来某时刻某地的实时环境噪声数据，对于前者情况，可直接在区块链上获取对应的数据，而对请求未来某时刻某地的实时环境噪声数据的情况，就需要通过区块链先发布相关采集
任务，并在接收到数据提供者按时提供所需数据时，将数据提供者上传区块链的数据发送给数据请求者。
[0080]
具体地，所述通过所述噪声数据区块链获取对应的加密噪声数据并发送给所述数据请求者的步骤包括：
[0081]
判断所述待获取噪声数据是否为所述噪声数据区块链的历史噪声数据，若否，则根据距离就近原则，通过所述噪声数据区块链向预设范围内共享节点发布实时噪声数据采集任务，并在检测到有共享节点作为数据提供者提供所需数据时，获取对应的数据提供者信息，反之，则直接通过所述噪声数据区块链获取对应的数据提供者信息；所述数据提供者信息包括待获取数据提供者身份信息、待获取数据索引和待获取数据提供者椭圆曲线参数；其中，实时噪声数据采集任务的发布可理解为使用实时信息推送技术(server push technology)向采集任务指定的感兴趣位置附近的注册用户推送任务请求；
[0082]
响应于数据提供者信息的获取完成，创建对应的交易智能合约，并通过所述交易智能合约将所述数据提供者信息发送给所述数据请求者；
[0083]
根据所述待获取数据提供者椭圆曲线参数和椭圆曲线加密算法，由所述数据请求者生成第二密钥对和第二随机生成点，并根据所述第二密钥对的加密公钥、第二随机生成点、待获取数据索引和请求用户身份信息，通过所述噪声数据区块链向待获取数据提供者发送噪声数据获取请求；其中，第二密钥对包括数据请求者(用户b)的加密私钥k-1b
和加密公钥kb，可根据待获取数据提供者(用户a)选定的椭圆曲线参数t计算得到：
[0084]
kb＝k-1b
g＝{xb,yb}
[0085]
其中，{xb,yb}表示满足数据请求者b选定的椭圆曲线t上的一个点对；
[0086]
随机选取一整数rb∈[1,n-1]，并生成第二随机点rb：
[0087]
(x2,y2)＝rb＝rbg。
[0088]
数据请求者(用户b)通过上述方法得到第二密钥对、第二随机生成点和待获取数据索引后，将包括第二密钥对的加密公钥、第二随机生成点、待获取数据索引和请求用户身份信息的噪声数据获取请求通过区块链底层p2p网络单播给数据提供者(用户a)；
[0089]
接收所述噪声数据获取请求，由所述待获取数据提供者，根据所述请求用户身份信息对所述数据请求者进行身份验证后，根据所述待获取数据索引，获取对应的环境噪声数据，并将所述环境噪声数据加密得到加密噪声数据，以及将所述加密噪声数据通过所述噪声数据区块链发送给所述数据请求者，以使所述数据请求者对所述加密噪声数据进行安全认证后，得到环境噪声数据；其中，待获取数据提供者对数据请求者进行的身份验证除了检查请求用户身份信息是否合法外，还包括检查数据请求者是否拥有获得数据权限；需要说明的是，本实施例中获得数据权限可理解为根据区块链共享机制得到记账奖励确定权限，如不共享数据的用户不能下载，或记账奖励达到预设范围才能具有数据下载权限等，具体设定方法此处不作具体限制。
[0090]
原则上采用ecc算法对数据加密就能提高数据安全，为了进一步提升数据提供者和数据请求者间传输共享数据的安全性和可信性，本实施例优选地，还采用协商密钥加密的方式，实现数据的可逆性验证；具体地，所述将所述环境噪声数据加密得到加密噪声数据，以及将所加密噪声数据通过所述噪声数据区块链发送给所述数据请求者，以使所述数据请求者对所述加密噪声数据进行安全认证后，得到环境噪声数据的步骤包括：
[0091]
根据所述第二密钥对的加密公钥对所述环境噪声数据进行加密，得到第一密文数据，并将所述第一密文数据通过所述噪声数据区块链存储至代理服务器，以使所述代理服务器将所述第一密文数据发送给所述数据请求者；其中，第一密文数据可理解为使用数据请求者(用户b)的加密公钥kb对环境噪声数据noisedata加密后，得到的e(kb,noisedata)，且将e(kb,noisedata)上传到噪声数据区块链后，再由噪声数据区块链将e(kb,noisedata)存储到代理服务器，由代理服务器在完成相应的权限认证后，发送给数据请求者；
[0092]
根据所述第一随机生成点、所述第一密钥对的加密公钥、所述第二随机生成点和所述第二密钥对的加密公钥，计算得到协商密钥，并根据所述协商密钥，对所述环境噪声数据进行加密，得到第二密文数据，以及将所述第二密文数据通过所述噪声数据区块链发送给所述数据请求者；其中，协商密钥k的计算步骤为：
[0093]
sa＝ra+x
1 k-1a xa[0094]
sb＝rb+x2k-1b xb[0095]
k＝sasbg
[0096]
对应的，第二密文数据可理解为使用数据提供者(用户a)和数据请求者(用户b)协商得到的协商密钥k对环境噪声数据noisedata进行对称加密得到的e(k,noisedata)，且直接通过噪声数据区块链底层p2p网络单播给数据请求者(用户b)，用于数据请求者对得到加密噪声数据进行数据完整性验证；
[0097]
接收所述第一密文数据和所述第二密文数据，由所述数据请求者根据所述第二密钥对的加密私钥对所述第一密文数据进行解密得到第一明文数据，并根据所述协商密钥对所述第二密文数据进行解密得到第二明文数据，以及根据所述第一明文数据和所述第二明文数据的比对结果，得到环境噪声数据；其中，根据比对结果得到环境噪声数据的过程可理解为：
[0098]
若比对结果一致，则表示环境噪声数据在传输过程中是安全的且未被篡改的，可将第一明文数据作为最终的环境噪声数据；若比对结果不一致，则用通过协商密钥k对第二密文数据(验证数据e(k,noisedata))进行解密得到的第二明文数据作为最终的环境噪声数据。
[0099]
为了激励更多的移动终端app用户积极参与环境噪声数据的采集、共享和应用，本实施例优选地设计了一种科学量化环境噪声数据质量的标准来确定实时环境噪声数据价值的方法，并基于此提出了一种基于数据质量的动态激励机制，在数据请求者在接收到数据提供者上传的噪声数据信息后，精确地计算数据价值，并依此计算数据提供者能得到的积分收益，以确保提供高质量数据的数据提供者能获得相对较高的收益值，该收益以积分的形式登记在数据提供者账户上，积分可以直接兑换成消费券购买相应的声学产品，或者积累到一定的值后还可以获得数字身份徽章或荣誉奖章等；
[0100]
具体地，所述按照预设数据质量激励机制对所述加密噪声数据的数据提供者进行动态激励的步骤包括：
[0101]
判断所述加密噪声数据是否对应于所述实时噪声数据采集任务，若否，则根据预设积分收益为对应的数据提供者分配固定记账奖励，反之，则根据所述实时噪声数据采集任务的任务时间和任务位置，对所述加密噪声数据进行数据价值评估，并根据得到的价值评估结果为对应的数据提供者分配动态记账奖励；其中，固定记账奖励可预先设定，具体设
定方法可根据实际应用需求确定，此处不作限制；动态记账奖励可理解为基于预设数据质量激励机制动态计算和分配的积分收益；
[0102]
基于预设数据质量激励机制可理解为每次数据采集任务完成后，利用时间和数据提供者位置因素判断上传的数据信息质量，从而动态地决定数据提供者所获得的积分收益；具体地，所述根据所述实时噪声数据采集任务的任务时间和任务位置，对所述加密噪声数据进行数据价值评估，并根据得到的价值评估结果为对应的数据提供者分配动态记账奖励的步骤包括：
[0103]
获取所述加密噪声数据的任务接收时间和任务接收位置、任务完成时间；
[0104]
判断所述任务完成时间与所述任务时间是否一致，若一致，则根据所述任务接收时间和所述任务完成时间，得到时间评估值；所述时间评估值表示为：
[0105][0106]
式中，
[0107][0108]
其中，表示数据提供者pi执行实时噪声数据采集任务j的任务完成时间，表示数据提供者pi接收到实时噪声数据采集任务j的任务接收时间，两者之间的时间差为完成一次噪声数据采集任务的时延；表示数据提供者pi接到实时噪声数据采集任务j时的任务接收位置；表示数据提供者pi为实时噪声数据采集任务j所采集的环境噪声数据；ave
delay
表示历史采集任务平均完成时间；表示加密噪声数据对应的实时环境噪声数据；表示实时环境噪声数据的时间评估值，完成任务所花费的时间越短，数据的实时性就越高，那么数据请求者就能更快的获取到相应的信息，则的值就越大；
[0109]
根据所述任务接收位置和所述任务位置，得到位置评估值；所述位置评估值表示为：
[0110][0111]
其中，表示实时噪声数据采集任务j的任务位置；sd表示任务位置与所有数据提供者上传数据位置的最大距离；表示实时环境噪声数据均位置评估值，若数据提供者pi当前位置同任务兴趣点之间的距离越小，从接收采集任务到向区块链系统发送采集数据的时延就越小，实时性就越高，数据价值越大，则均值越大：
[0112]
将所述时间评估值和所述位置评估值加权平均，得到所述价值评估结果；其中，价值评估结果可理解为基于didq算法利用时间因素和位置因素衡量数据提供者所上传的噪
声数据得到的质量水平，可表示为：
[0113][0114]
其中，表示实时环境噪声数据的价值评估结果，值的范围在0到1之间；表示时间评估值；表示位置评估值；α和β表示权重系数，且α+β＝1，通过上述公式计算出qod(quality of data)的数值越高，说明pi所采集的实时噪声数据的质量就越高，就使得数据提供者pi获取更高的收益；
[0115]
根据所述价值评估结果，得到所述动态记账奖励；所述动态记账奖励表示为：
[0116][0117]
其中，maxre表示预设最大收益；表示数据提供者pi为实时噪声数据采集任务j所采集的环境噪声数据的价值评估结果，表示实时环境噪声数据的动态记账奖励，为数据提供者pi执行实时噪声数据采集任务j时上传至区块链系统后，区块链系统根据didq算法动态计算出确定的收益值，会登记在对应的数据提供者的系统账户下。
[0118]
本技术实施例通过接收噪声数据共享用户注册请求，根据分配的用户身份信息将噪声数据共享用户的移动终端设备注册为噪声数据区块链的共享节点后，接收到数据提供者的数据共享请求时，对数据提供者进行身份验证通过后，将待共享噪声数据存储至后台数据库以及通过预设智能合约上传至噪声数据区块链，并在接收到数据请求者的数据访问请求，对数据请求者进行身份验证通过后，通过噪声数据区块链获取对应的加密噪声数据并发送给数据请求者，以及按照预设数据质量激励机制对加密噪声数据的数据提供者进行动态激励的基于椭圆曲线加密算法的区块链数据共享技术方案，不仅依托区块链技术实现不可伪造、难篡改且可追溯的环境噪声数据安全共享，而且采用ecc算法对数据加密，提高数据安全，以及使用协商密钥加密，实现数据的可逆性验证，有效解决加密传输方案效率低、成本高、安全性低和数据被恶意篡改后的复原问题，还通过设计的基于科学量化数据质量标准确定的数据价值计算数据提供者得到的奖励收益的共享激励模型，激励更多的移动端app用户积极参与环境噪声数据的采集和共享，进而真正建立一个权威、科学、高效、全域共享的实时环境噪声大数据平台，为城市噪音监管提高便利。
[0119]
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种无基站实时噪声大数据的加密共享系统，所述系统包括：
[0120]
节点注册模块1，用于接收噪声数据共享用户注册请求，分配用户身份信息，并根据所述用户身份信息，将噪声数据共享用户的移动终端设备注册为噪声数据区块链的共享节点；所述噪声数据共享用户包括数据提供者和数据请求者；
[0121]
数据共享模块2，用于响应于所述数据提供者的数据共享请求，对所述数据提供者进行身份验证，并在验证通过后，将对应的待共享噪声数据存储至后台数据库，以及通过预设智能合约上传至所述噪声数据区块链；所述数据共享请求包括共享用户地址、共享移动终端设备、待共享噪声数据和预设椭圆曲线参数；
[0122]
数据请求模块3，用于响应于所述数据请求者的数据访问请求，对所述数据请求者进行身份验证，并在验证通过后，通过所述噪声数据区块链获取对应的加密噪声数据并发送给所述数据请求者，以及按照预设数据质量激励机制对所述加密噪声数据的数据提供者进行动态激励；所述数据访问请求包括请求用户地址、请求移动终端设备和待获取噪声数据。
[0123]
关于无基站实时噪声大数据的加密共享系统的具体限定可以参见上文中对于无基站实时噪声大数据的加密共享方法的限定，在此不再赘述。上述无基站实时噪声大数据的加密共享系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0124]
图4示出一个实施例中计算机设备的内部结构图，该计算机设备具体可以是终端或服务器。如图4所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示器和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种无基站实时噪声大数据的加密共享方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0125]
本领域普通技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有同的部件布置。
[0126]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0127]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0128]
综上，本发明实施例提供的一种无基站实时噪声大数据的加密共享方法及系统，其无基站实时噪声大数据的加密共享方法实现了接收噪声数据共享用户注册请求，根据分配的用户身份信息将噪声数据共享用户的移动终端设备注册为噪声数据区块链的共享节点后，接收到数据提供者的数据共享请求时，对数据提供者进行身份验证通过后，将待共享噪声数据存储至后台数据库以及通过预设智能合约上传至噪声数据区块链，并在接收到数据请求者的数据访问请求，对数据请求者进行身份验证通过后，通过噪声数据区块链获取对应的加密噪声数据并发送给数据请求者，以及按照预设数据质量激励机制对加密噪声数据的数据提供者进行动态激励的技术方案，该方法不仅依托区块链技术实现不可伪造、难篡改且可追溯的环境噪声数据安全共享，而且采用ecc算法对数据加密，提高数据安全，以及使用协商密钥加密，实现数据的可逆性验证，有效解决加密传输方案效率低、成本高、安全性低和数据被恶意篡改后的复原问题，还通过设计的基于科学量化数据质量标准确定的数据价值计算数据提供者得到的奖励收益的共享激励模型，激励更多的移动端app用户积
极参与环境噪声数据的采集和共享，进而真正建立一个权威、科学、高效、全域共享的实时环境噪声大数据平台，为城市噪音监管提高便利。
[0129]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例直接相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0130]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。