專利名稱：一種基于粗糙集和基因表達(dá)式的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)過濾系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全保護(hù)系統(tǒng)中的敏感數(shù)據(jù)過濾，主要用于解決電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)中敏感數(shù)據(jù)過濾的問題，屬于信息安全領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
“十一五”到目前，國家電網(wǎng)公司通過“SG186”工程建設(shè)，其信息系統(tǒng)已基本覆蓋其主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域，信息化對(duì)企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的支撐效果明顯。對(duì)于“十二五”的信息化建設(shè)，國家電網(wǎng)公司圍繞智能電網(wǎng)，提出了為智能電網(wǎng)提供信息支撐的“ SG-ERP ”計(jì)劃，其目標(biāo)是利用現(xiàn)代通信和信息技術(shù)，在電網(wǎng)數(shù)字化和自動(dòng)化的基礎(chǔ)之上，深化電力各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)和利用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集數(shù)字化、生產(chǎn)過程自動(dòng)化、業(yè)務(wù)處理互動(dòng)化、經(jīng)營管理信息化、戰(zhàn)略決策科學(xué)化；助力智能電網(wǎng)建設(shè)，全面提升公司生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和決策水平?？梢?SG-ERP作為信息化建設(shè)工程，已經(jīng)將業(yè)務(wù)融合作為首要出發(fā)點(diǎn)，已經(jīng)著眼于打破先前電力自動(dòng)化和電力信息化相對(duì)獨(dú)立、各自發(fā)展的局面，已經(jīng)將信息化建設(shè)延伸到了電力生產(chǎn)核心業(yè)務(wù)中。隨著SG-ERP信息化建設(shè)的實(shí)施和不斷深入推進(jìn)，越來越多的電力業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中(安全生產(chǎn)、營銷管理、物資管理等)將廣泛采用移動(dòng)智能終端接入方式和電力信息內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)通訊和數(shù)據(jù)交換。同時(shí)，隨著堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，大量智能采集和智能終端設(shè)備的使用，3G/WIFI等無線通信技術(shù)的廣泛使用，使得各種電力業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)被破壞和泄漏出去的途徑大大增加。電力業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)保護(hù)是智能電網(wǎng)發(fā)、輸、變、配、用等各環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)營的基礎(chǔ)。同時(shí)隨著國家電網(wǎng)公司三大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)越來越集中進(jìn)行存儲(chǔ)，敏感數(shù)據(jù)的可靠存儲(chǔ)與防護(hù)變得愈加重要。針對(duì)電力業(yè)務(wù)應(yīng)用敏感數(shù)據(jù)保護(hù)而言，其核心技術(shù)就是電力業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)和傳輸過程中能夠被有效識(shí)別，并針對(duì)相應(yīng)的策略來實(shí)現(xiàn)其過濾，從而達(dá)到防止其泄露的目的。而數(shù)據(jù)識(shí)別過濾的方法也很多，有基于策略匹配、基于BP網(wǎng)絡(luò)等。不同的數(shù)據(jù)識(shí)別過濾方法，其效果不甚相同，主要體現(xiàn)在性能、自動(dòng)化程度、日常管理以及可擴(kuò)展性等方面。電力業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)識(shí)別過濾的最終目的是為了在其存儲(chǔ)和傳輸過程中，能夠通過一定的策略方法對(duì)其進(jìn)行有效的保護(hù)，防止涉及國家電網(wǎng)公司機(jī)密的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)泄露。因此在電力業(yè)務(wù)應(yīng)用敏感數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)中研究一種有效的數(shù)據(jù)識(shí)別過濾方案對(duì)于提高敏感數(shù)據(jù)保護(hù)能力、降低其泄露、保障電力業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行都具有重要的意義。隨著國家電網(wǎng)公司信息化技術(shù)的不斷深入發(fā)展，各種信息化技術(shù)逐漸成熟并被應(yīng)用到各種電力業(yè)務(wù)應(yīng)用中，所使用的數(shù)據(jù)位于不同存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上，隨著各類電力業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)之間的共享，現(xiàn)有的安全機(jī)制無法保證其在存儲(chǔ)和傳輸過程中的不被泄露。為了確保這些電力業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)和傳輸過程中的安全性，防止敏感數(shù)據(jù)的泄露，可以采用全文加密、策略匹配以及人工智能等方法。全文加密可以解決數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)和傳輸過程中的安全性，但針對(duì)海量電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)而言，難以有效地保證其性能和準(zhǔn)確性。策略匹配方法既能解決電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全問題，又可以保證其性能和準(zhǔn)確性，但是針對(duì)不同電力業(yè)務(wù)系統(tǒng)，需要制定的策略各不相同，因此需要一套較為復(fù)雜的策略庫支持才能達(dá)到電力業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)防泄漏的目的。而各種人工智能的方法既能滿足數(shù)據(jù)安全防護(hù)的需求，又可以充分利用方法的智能化和自學(xué)習(xí)的能力來提高數(shù)據(jù)過濾的性能。數(shù)據(jù)識(shí)別過濾方法主要從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行考慮(1)針對(duì)采集得到的各類電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，為了便于后期數(shù)據(jù)過濾處理，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、噪聲數(shù)據(jù)剔除等預(yù)處理；
(2)針對(duì)預(yù)處理后的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，結(jié)合粗糙集方法約簡其屬性，降低數(shù)據(jù)的復(fù)雜度；(3)針對(duì)屬性約簡后的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，利用基因表達(dá)式方法建立電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分類模型，基于該分類模型在電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸過程中，主動(dòng)識(shí)別其敏感程度，并配合策略知識(shí)庫防止其泄露
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的問題，本發(fā)明的目的就是提供一種新的有關(guān)電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)過濾的系統(tǒng)和方法，來解決電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)中的敏感數(shù)據(jù)過濾問題，所采用的機(jī)制是一種策略性方法，通過使用本發(fā)明可以使得各類電力業(yè)務(wù)敏感數(shù)據(jù)在終端和網(wǎng)絡(luò)間傳輸時(shí)可以最大限度地防止電力業(yè)務(wù)敏感數(shù)據(jù)的泄露，從而保護(hù)各類電力業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種基于粗糙集和基因表達(dá)式的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)過濾系統(tǒng)，所述電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)過濾系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)預(yù)處理器，用于對(duì)待處理的各類電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理可包括數(shù)據(jù)清理及數(shù)據(jù)變換等；數(shù)據(jù)屬性約簡控制器，用于約簡電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，簡化電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集；數(shù)據(jù)過濾控制器，用于對(duì)敏感電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能過濾，保證電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。根?jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全保護(hù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)屬性約簡控制器采用粗糙集方法約簡電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，降低數(shù)據(jù)的復(fù)雜度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全保護(hù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)過濾控制器利用基因表達(dá)式方法建立電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分類模型，基于該分類模型主動(dòng)識(shí)別電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的敏感程度，配合策略知識(shí)庫防止泄漏。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種基于粗糙集和基因表達(dá)式的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)過濾方法，所述電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)方法用于電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全保護(hù)，包含的步驟為通過數(shù)據(jù)預(yù)處理器對(duì)待處理的各類電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理可包括數(shù)據(jù)清理及數(shù)據(jù)變換等；通過數(shù)據(jù)屬性約簡控制器約簡電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，簡化電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集；通過數(shù)據(jù)過濾控制器對(duì)敏感電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能過濾，保證電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。根?jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在數(shù)據(jù)過濾方法中，數(shù)據(jù)屬性約簡控制器采用粗糙集方法約簡電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，降低數(shù)據(jù)的復(fù)雜度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在數(shù)據(jù)過濾方法中，數(shù)據(jù)過濾控制器利用基因表達(dá)式方法建立電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分類模型，基于該分類模型主動(dòng)識(shí)別電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的敏感程度，配合策略知識(shí)庫防止泄漏。


下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)過濾結(jié)構(gòu)圖，主要包括數(shù)據(jù)預(yù)處理器、數(shù)據(jù)屬性約簡控制器、數(shù)據(jù)過濾控制器以及數(shù)據(jù)過濾操作核心。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的參考體系結(jié)構(gòu)示意圖，表示本發(fā)明包括的組件。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的方法是一種策略性的方法，通過對(duì)各種存儲(chǔ)或傳輸過程中的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到符合粗糙集處理的電力業(yè)務(wù)樣本數(shù)據(jù)集，然后通過粗糙集理論對(duì)預(yù)處理后電力業(yè)務(wù)樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行有效的屬性約簡，大大降低電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)識(shí)別過濾的時(shí)間復(fù)雜度，最后基于基因表達(dá)式算法對(duì)約簡后的數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類處理，實(shí)現(xiàn)各類電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的過濾。圖I給出了基于粗糙集和基因表達(dá)式的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)過濾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，它主要包括五個(gè)部分?jǐn)?shù)據(jù)預(yù)處理器、數(shù)據(jù)屬性約簡控制器、數(shù)據(jù)過濾控制器以及數(shù)據(jù)過濾操作核心。圖中的數(shù)據(jù)過濾操作核心包括了在數(shù)據(jù)預(yù)處理和分類好的情況下，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾所需的具體操作。本發(fā)明增加了其它三個(gè)部分保證數(shù)據(jù)過濾更加順利有效地進(jìn)行，最大限度地保證數(shù)據(jù)的識(shí)別過濾能力，減小電力業(yè)務(wù)敏感數(shù)據(jù)的泄露風(fēng)險(xiǎn)。下面給出具體介紹數(shù)據(jù)預(yù)處理器為了保障電力業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，最重要的就是各類電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)和傳輸過程的安全，其中防止其數(shù)據(jù)泄露是重中之重。在進(jìn)行電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)識(shí)別和保護(hù)之前，需要對(duì)待處理的各類電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清理及數(shù)據(jù)變換等數(shù)據(jù)預(yù)處理。為了提高過濾電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，降低其時(shí)間復(fù)雜度，首先針對(duì)各類電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過填寫相應(yīng)屬性的缺失值、平滑噪聲數(shù)據(jù)等清理數(shù)據(jù)；其次通過規(guī)范化等方法將電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適用于識(shí)別過濾的形式。在本專利中對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理的具體實(shí)現(xiàn)不做任何限制。數(shù)據(jù)屬性約簡控制器對(duì)于經(jīng)過預(yù)處理后的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，由于電力業(yè)務(wù)自身的特性，造成該數(shù)據(jù)集合屬性眾多，如果沒有相應(yīng)的屬性約簡方法，將會(huì)導(dǎo)致電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集識(shí)別過濾的復(fù)雜度大大增加，同時(shí)其處理的效率也將大大下降。數(shù)據(jù)屬性約簡控制器針對(duì)預(yù)處理后的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，在不改變其固有分類能力的情況下，采用粗糙集方法來約簡電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，刪除電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合中的屬性冗余信息，簡化電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)過濾控制器為了保證電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在終端和網(wǎng)絡(luò)間傳輸時(shí)，能夠快速有效地識(shí)別電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中是否包含敏感信息，在數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)中僅基于關(guān)鍵字匹配是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因?yàn)殛P(guān)鍵字匹配并不能對(duì)惡意泄露者更改數(shù)據(jù)自身屬性等行為進(jìn)行有效的檢查，無法保證各類敏感電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在傳輸過程中的保密。如果惡意泄露者對(duì)待傳輸?shù)拿舾袛?shù)據(jù)更改其文件名、文件屬性等，那么數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)將無法保證其安全。因此必須建立智能化自動(dòng)化的數(shù)據(jù)識(shí)別過濾模型。本專利中采用基因表達(dá)式來建立電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)識(shí)別過濾模型。I、數(shù)據(jù)預(yù)處理器電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集是否需要進(jìn)行預(yù)處理取決于數(shù)據(jù)集的格式是否滿足識(shí)別過濾方法的要求。為了及時(shí)判斷出電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集是否需要進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理操作，在本方法中，建立一個(gè)數(shù)據(jù)預(yù)處理規(guī)則庫，當(dāng)用戶在執(zhí)行數(shù)據(jù)過濾時(shí)，首先通過查詢數(shù)據(jù)預(yù)處理規(guī)則庫，判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)集中的屬性值是否有缺失，若某一屬性值有缺失，則通過使用當(dāng)前數(shù)據(jù)集該屬性值的均值來填充；其次通過聚類的方法來判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)集中是否含有噪聲數(shù)據(jù)，若有，則刪除對(duì)應(yīng)的噪聲數(shù)據(jù)；最后判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)集中是否含有字符型數(shù)據(jù)，若有，則通過規(guī)范化方法將其變換成數(shù)值型數(shù)據(jù)，最終形成符合數(shù)據(jù)過濾方法要求的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集。在這里我們以原始電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集ODataSet為例，整個(gè)ODataSet的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式如表I所示。表IODataSet的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種基于粗糙集和基因表達(dá)式的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)過濾系統(tǒng)，用于保障電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全，其特征在于，所述電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)過濾系統(tǒng)包括 數(shù)據(jù)預(yù)處理器，用于對(duì)待處理的各類電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理可包括數(shù)據(jù)清理及數(shù)據(jù)變換； 數(shù)據(jù)屬性約簡控制器，用于約簡電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，簡化電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集； 數(shù)據(jù)過濾控制器，用于對(duì)敏感電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能過濾，保證電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求I中的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于 數(shù)據(jù)屬性約簡控制器采用粗糙集方法約簡電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，降低數(shù)據(jù)的復(fù)雜度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于 數(shù)據(jù)過濾控制器利用基因表達(dá)式方法建立電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分類模型，基于該分類模型主動(dòng)識(shí)別電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的敏感程度，配合策略知識(shí)庫防止泄漏。
4.一種基于粗糙集和基因表達(dá)式的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)過濾方法，其特征在于，該方法所包含的步驟為 通過數(shù)據(jù)預(yù)處理器對(duì)待處理的各類電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理可包括數(shù)據(jù)清理及數(shù)據(jù)變換； 通過數(shù)據(jù)屬性約簡控制器約簡電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，簡化電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集； 通過數(shù)據(jù)過濾控制器對(duì)敏感電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能過濾，保證電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4中的數(shù)據(jù)過濾方法，其特征在于 數(shù)據(jù)屬性約簡控制器采用粗糙集方法約簡電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，降低數(shù)據(jù)的復(fù)雜度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中的數(shù)據(jù)過濾方法，其特征在于 數(shù)據(jù)過濾控制器利用基因表達(dá)式方法建立電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分類模型，基于該分類模型主動(dòng)識(shí)別電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的敏感程度，配合策略知識(shí)庫防止泄漏。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種新的電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)過濾的系統(tǒng)和方法，來解決電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)中的敏感數(shù)據(jù)過濾問題，該系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)預(yù)處理器、數(shù)據(jù)屬性約簡控制器、數(shù)據(jù)過濾控制器等部分組成。采用粗糙集方法約簡電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，降低數(shù)據(jù)的復(fù)雜度，利用基因表達(dá)式方法建立電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分類模型，基于該分類模型主動(dòng)識(shí)別電力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的敏感程度，配合策略知識(shí)庫防止泄漏。
文檔編號(hào)G06Q50/06GK102915423SQ20121033541
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者鄧松, 張濤, 林為民, 馬媛媛, 李偉偉, 時(shí)堅(jiān), 汪晨, 周誠, 胡斌 申請(qǐng)人:中國電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司