一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)，包括會(huì)員信息服務(wù)器、會(huì)員信息記錄終端、會(huì)員信息獲取終端、云服務(wù)器、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元、數(shù)據(jù)緩存器和防火墻設(shè)備；所述會(huì)員信息記錄終端用于錄入會(huì)員信息至?xí)T信息服務(wù)器，然后會(huì)員信息服務(wù)器將信息通過(guò)防火墻設(shè)備傳送至云服務(wù)器，所述云服務(wù)器包括計(jì)算云服務(wù)器和儲(chǔ)存云服務(wù)器，所述計(jì)算云服務(wù)器為數(shù)據(jù)處理提供計(jì)算支撐，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器用于儲(chǔ)存各種數(shù)據(jù)；所述會(huì)員信息服務(wù)器上還設(shè)置有數(shù)據(jù)緩存器；所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元用于為會(huì)員信息的儲(chǔ)存和獲取提供加密功能。
【專利說(shuō)明】
一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及信息管理領(lǐng)域，具體涉及一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 會(huì)員制是很多現(xiàn)代商家使用的一種信息制度，例如商會(huì)、健身房等都大量使用會(huì) 員機(jī)制，隨著會(huì)員人數(shù)的逐漸增加，服務(wù)器的計(jì)算量也日益增加，如何在快速處理相關(guān)會(huì)員 信息的同時(shí)，還能保證會(huì)員信息不被惡意第三方獲得，是一個(gè)值得研究的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種會(huì)員信息處理系統(tǒng)，包括會(huì)員信息服務(wù)器、會(huì)員信息記錄終端、會(huì)員信息獲取 終端、云服務(wù)器、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元、數(shù)據(jù)緩存器和防火墻設(shè)備;所述會(huì)員信息記錄終端 用于錄入會(huì)員信息至?xí)T信息服務(wù)器，然后會(huì)員信息服務(wù)器將信息通過(guò)防火墻設(shè)備傳送至 云服務(wù)器，所述云服務(wù)器包括計(jì)算云服務(wù)器和儲(chǔ)存云服務(wù)器，所述計(jì)算云服務(wù)器為數(shù)據(jù)處 理提供計(jì)算支撐，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器用于儲(chǔ)存各種數(shù)據(jù);所述會(huì)員信息服務(wù)器上還設(shè)置有 數(shù)據(jù)緩存器;所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元用于為會(huì)員信息的儲(chǔ)存和獲取提供加密功能;所述 會(huì)員信息獲取終端和會(huì)員信息記錄終端為PC或者手機(jī);所述儲(chǔ)存云服務(wù)器包括第一信息儲(chǔ) 存區(qū)和第二信息儲(chǔ)存區(qū)，所述第一信息儲(chǔ)存區(qū)用于儲(chǔ)存與會(huì)員相關(guān)的信息，所述第二信息 儲(chǔ)存區(qū)用于儲(chǔ)存推送的與會(huì)員相關(guān)的特定服務(wù)信息。
[0006] 本會(huì)員信息處理系統(tǒng)的有益效果為:設(shè)計(jì)了一種合理的會(huì)員信息系統(tǒng)，通過(guò)防火 墻、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元的設(shè)置來(lái)加強(qiáng)信息的安全性能，通過(guò)云服務(wù)器的設(shè)置來(lái)減少本地 會(huì)員服務(wù)器的計(jì)算量和儲(chǔ)存量。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限 制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得 其它的附圖。
[0008] 圖1是一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0009] 圖2是數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元的結(jié)構(gòu)框圖。
[0010] 附圖標(biāo)記:會(huì)員信息服務(wù)器-1;會(huì)員信息記錄終端-2;會(huì)員信息獲取終端-3;云服 務(wù)器-4;數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元-5;數(shù)據(jù)緩存器-6;防火墻設(shè)備-7;第一信息儲(chǔ)存區(qū)-8;第二信 息儲(chǔ)存區(qū)-9;公共信息儲(chǔ)存區(qū)-10;數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊-21;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊-22;數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊-23;數(shù)據(jù)評(píng)估模塊-24;數(shù)據(jù)分割子模塊-221;數(shù)據(jù)加密子模塊-222;云存儲(chǔ)子模塊223分級(jí) 匹配子模塊-231;匹配容錯(cuò)子模塊-232。
【具體實(shí)施方式】
[0011]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0012] 實(shí)施例1:
[0013]如圖1所示的一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)，包括會(huì)員信息服務(wù)器1、會(huì)員信息記錄終端 2、會(huì)員信息獲取終端3、云服務(wù)器4、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元5、數(shù)據(jù)緩存器6和防火墻設(shè)備7;所 述會(huì)員信息記錄終端2用于錄入會(huì)員信息至?xí)T信息服務(wù)器1，然后會(huì)員信息服務(wù)器1將信 息通過(guò)防火墻設(shè)備7傳送至云服務(wù)器4,所述云服務(wù)器4包括計(jì)算云服務(wù)器和儲(chǔ)存云服務(wù)器， 所述計(jì)算云服務(wù)器為數(shù)據(jù)處理提供計(jì)算支撐，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器用于儲(chǔ)存各種數(shù)據(jù)。所述 會(huì)員信息服務(wù)器1上還設(shè)置有數(shù)據(jù)緩存器6;所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元5用于為會(huì)員信息的 儲(chǔ)存和獲取提供加密功能;所述會(huì)員信息獲取終端3和會(huì)員信息記錄終端2為PC或者手機(jī)。 所述儲(chǔ)存云服務(wù)器包括第一信息儲(chǔ)存區(qū)8和第二信息儲(chǔ)存區(qū)9,所述第一信息儲(chǔ)存區(qū)8用于 儲(chǔ)存與會(huì)員相關(guān)的信息，所述第二信息儲(chǔ)存區(qū)9用于儲(chǔ)存推送的與會(huì)員相關(guān)的特定服務(wù)信 息。
[0014]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種合理的會(huì)員信息系統(tǒng)，通過(guò)防火墻、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元的設(shè) 置來(lái)加強(qiáng)信息的安全性能，通過(guò)云服務(wù)器的設(shè)置來(lái)減少本地會(huì)員服務(wù)器的計(jì)算量和儲(chǔ)存 量。
[0015] 優(yōu)選地，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器還包括公共信息儲(chǔ)存區(qū)10,用于儲(chǔ)存商家向所有會(huì)員 推送的公共服務(wù)信息。
[0016] 優(yōu)選地，所述公共服務(wù)信息包括促銷活動(dòng)信息、商家的介紹、具體地址信息、服務(wù) 種類和服務(wù)設(shè)施。
[0017] 優(yōu)選地，如圖2所示，所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 模塊22、數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23和數(shù)據(jù)評(píng)估模塊24:
[0018] (1)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21，用于對(duì)所述會(huì)員信息記錄終端來(lái)的大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行分類， 其具體執(zhí)行以下操作:通過(guò)K-means聚類對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，以聚類中心為名稱為每一分類建 立目錄，重復(fù)以上分類過(guò)程，將數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)分，形成分類下的子分類，并形成數(shù)據(jù)的多級(jí)目 錄。
[0019] (2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊22,包括數(shù)據(jù)分割子模塊221、數(shù)據(jù)加密子模塊222和云存儲(chǔ)子模 塊223:
[0020] a、數(shù)據(jù)分割子模塊221，用于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，其具體執(zhí)行以下操作：
[0021] 當(dāng)需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)r時(shí)，首先在會(huì)員信息服務(wù)器把數(shù)據(jù)r分割成長(zhǎng)度均為h的n部分 ri，r2,. . .，rn，然后在有限域Zp中將每個(gè)ri分別分割成n個(gè)子塊ri,i，ri,2. . .ri,n，其中p>2h， 則對(duì)于第j個(gè)子塊r i, j = r i ? (ri, i ? ri, 2--ri, j-i TVodp，其中mod代表求余運(yùn)算符；
[0022] 將{ri,i.ri,2--ri,n-i}設(shè)成是初始的分塊集，映射到集合{pi,p2. . .pn}構(gòu)建線性相 關(guān)關(guān)系，用下式表示線性方程組：
[0023] aiiri，i+ai2ri，2+…+ainri，n = ci，i
[0024] aiir2,i+ai2r2,2+. ? .+ainr2,n = Ci，2
[0025] ......
[0026] aiirn, 1+Eli2rn, 2+? ? ?+￡linrn, n = Ci, n
[0027] 其中aij是從有限域Zp中任意選取的，以此類推得出C2,1，C2,2, . . .，C2,n，. . .，Cn,l， 江 i_l ???.以 in cn,2, . . .，cn,n，用矩陣的形式表現(xiàn)出其相關(guān)關(guān)系，令A(yù)=〖…i . C=：…i：, .^1 ^nnl YCnl cn,n. , i …rn] R= ' …：，則上述線性方程組表示為AXR = C; Tl(n ^nn.
[0028] 對(duì)矩陣R按下式進(jìn)行二次混合得到新的矩陣C' ：AXRXA = C'。
[0029] b、數(shù)據(jù)加密子模塊222,用于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以提高數(shù)據(jù)的安全性，其具體 執(zhí)行以下操作：
[0030] 調(diào)用密匙生成函數(shù)，根據(jù)每個(gè)的值以及用戶輸入的安全參數(shù)M直，輸出解密密匙 對(duì){KE，KD}，并將加密密匙K E與計(jì)算云服務(wù)器Hi共享，將解密密匙KD存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器。
[0031] 通過(guò)計(jì)算云服務(wù)器向偽隨機(jī)序列生成器輸入a^，生成與au-一對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)TaglJ， 同時(shí)調(diào)用同態(tài)加密函數(shù)，輸入加密密匙及每個(gè)aij所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值Vij，生成密文Zij，容易知 Tagij和Cij均為n X n矩陣，分別記為T(mén)ag和Z矩陣；用Tag矩陣按下式對(duì)C '進(jìn)行一次混合加密 得到C": Tag X C ' = C";然后用Z矩陣按下式對(duì)C"進(jìn)行二次混合加密得到C"' ： C"X Z = C"；任 意隨機(jī)產(chǎn)生B個(gè)虛擬向量，其中B多2n，隨機(jī)地將該虛擬向量安排入C"'中，得到一個(gè)NiXN2的 矩陣Q，其中 NjPN2均大于n，所述虛擬向量用于掩飾真實(shí)的n值，進(jìn)一步加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全 性。在此實(shí)施例中，mindfe)多n+1，得到的矩陣Q的行數(shù)或者列數(shù)至少比n值大1，稱為提高 了 1個(gè)安全等級(jí)。
[0032] c、云存儲(chǔ)子模塊223,用于將加密后的數(shù)據(jù)上傳到儲(chǔ)存云服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，將得到 的A、C、C '、C "、C " '、Q、Tag、Z、由C "'得到矩陣Q時(shí)的具體隨機(jī)路徑以及所述虛擬向量上傳到 儲(chǔ)存云服務(wù)器。
[0033] (3)數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23,用于根據(jù)用戶的請(qǐng)求將儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的恢復(fù)和取出，其包括分級(jí) 匹配子模塊231和匹配容錯(cuò)子模塊232,這里所指的用戶包括合法用戶和非法用戶：
[0034] a、分級(jí)匹配子模塊231，其具體執(zhí)行以下操作：
[0035] 用戶通過(guò)人機(jī)交換端口發(fā)出請(qǐng)求需要恢復(fù)數(shù)據(jù)r，從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出矩陣Q、 生成矩陣Q時(shí)的隨機(jī)路徑和虛擬向量，按照該隨機(jī)路徑逆向剔除虛擬向量后得到矩陣C"' 1;
[0036] 將C"'與從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出的C"'比較，如果不匹配則報(bào)錯(cuò)，如果匹配則進(jìn)入 下一步；
[0037] 將C"'按照預(yù)先編寫(xiě)好的逆向函數(shù)以及從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出的矩陣Z和矩陣 Tag分別得出C5和CS，并分別與C "和C'比較，任一步驟不匹配均報(bào)錯(cuò)，匹配成功后進(jìn)入下一 步；
[0038] 調(diào)出矩陣A，一方面根據(jù)矩陣A的可逆性按照RiAiCTA-1得到儲(chǔ)存數(shù)據(jù)r，另一方面 將A用預(yù)先編好的解密函數(shù)解密，得到解密密匙K D'，KD '與存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器的解密密 匙KD進(jìn)行比較，如果KD '與存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器的解密密匙KD相匹配，則云服務(wù)器向用戶 發(fā)送得到的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)r，這樣就恢復(fù)了數(shù)據(jù)r;
[0039] b、匹配容錯(cuò)子模塊232:
[0040]如果KD'與KD無(wú)法匹配則報(bào)錯(cuò)并且將得到的數(shù)據(jù)r在設(shè)定的時(shí)間t內(nèi)作保存，如果在 時(shí)間t內(nèi)用戶重新匹配上密匙，則直接將數(shù)據(jù)r發(fā)送給用戶，否則丟失該數(shù)據(jù)r。
[0041] (4)數(shù)據(jù)評(píng)估模塊24,對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21中的數(shù)據(jù)分類過(guò)程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊22中 的數(shù)據(jù)分割和加密過(guò)程、數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23中的分級(jí)匹配過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)價(jià)，為后續(xù)的改 進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。
[0042]在此實(shí)施例的會(huì)員信息處理系統(tǒng)中，（1)設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn) 行分類，能夠有效提尚計(jì)算效率，減少時(shí)間成本；
[0043] (2)先對(duì)數(shù)據(jù)平均分割，再對(duì)每個(gè)子塊進(jìn)行分割，由于C中任意元素的值不僅與R中 第j列有關(guān)，也與R中其它的列有關(guān)，關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，而且將偽隨機(jī)函數(shù)和同態(tài)加密機(jī)制有機(jī)地結(jié) 合在矩陣加密中，竊取者想要獲得數(shù)據(jù)r的完整信息，不光要對(duì)密匙和隨機(jī)函數(shù)進(jìn)行破解， 而且必須獲得矩陣中每一個(gè)元素的值，才能恢復(fù)處全部信息；
[0044] (3)將隨機(jī)產(chǎn)生的虛擬向量隨機(jī)地安排到矩陣C"'中，能有效掩飾真實(shí)的n值，這進(jìn) 一步提高了破譯的難度，這對(duì)于均分分割的方案來(lái)說(shuō)是尤為重要的，min^Ns)多n+1，得到 的矩陣Q的行數(shù)或者列數(shù)至少比n值大1，提高了 1個(gè)安全等級(jí)；
[0045] (4)恢復(fù)數(shù)據(jù)過(guò)程中每一個(gè)步均與儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，降低了容錯(cuò)率;一次數(shù)據(jù) 恢復(fù)失敗后，并不立即丟失恢復(fù)出來(lái)的數(shù)據(jù)，而是采取暫存的方式，降低了系統(tǒng)的計(jì)算強(qiáng) 度。
[0046] 應(yīng)用場(chǎng)景2:
[0047]如圖1所示的一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)，包括會(huì)員信息服務(wù)器1、會(huì)員信息記錄終端 2、會(huì)員信息獲取終端3、云服務(wù)器4、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元5、數(shù)據(jù)緩存器6和防火墻設(shè)備7;所 述會(huì)員信息記錄終端2用于錄入會(huì)員信息至?xí)T信息服務(wù)器1，然后會(huì)員信息服務(wù)器1將信 息通過(guò)防火墻設(shè)備7傳送至云服務(wù)器4,所述云服務(wù)器4包括計(jì)算云服務(wù)器和儲(chǔ)存云服務(wù)器， 所述計(jì)算云服務(wù)器為數(shù)據(jù)處理提供計(jì)算支撐，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器用于儲(chǔ)存各種數(shù)據(jù)。所述 會(huì)員信息服務(wù)器1上還設(shè)置有數(shù)據(jù)緩存器6;所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元5用于為會(huì)員信息的 儲(chǔ)存和獲取提供加密功能;所述會(huì)員信息獲取終端3和會(huì)員信息記錄終端2為PC或者手機(jī)。 所述儲(chǔ)存云服務(wù)器包括第一信息儲(chǔ)存區(qū)8和第二信息儲(chǔ)存區(qū)9,所述第一信息儲(chǔ)存區(qū)8用于 儲(chǔ)存與會(huì)員相關(guān)的信息，所述第二信息儲(chǔ)存區(qū)9用于儲(chǔ)存推送的與會(huì)員相關(guān)的特定服務(wù)信 息。
[0048]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種合理的會(huì)員信息系統(tǒng)，通過(guò)防火墻、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元的設(shè) 置來(lái)加強(qiáng)信息的安全性能，通過(guò)云服務(wù)器的設(shè)置來(lái)減少本地會(huì)員服務(wù)器的計(jì)算量和儲(chǔ)存 量。
[0049] 優(yōu)選地，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器還包括公共信息儲(chǔ)存區(qū)10,用于儲(chǔ)存商家向所有會(huì)員 推送的公共服務(wù)信息。
[0050] 優(yōu)選地，所述公共服務(wù)信息包括促銷活動(dòng)信息、商家的介紹、具體地址信息、服務(wù) 種類和服務(wù)設(shè)施。
[0051] 優(yōu)選地，如圖2所示，所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 模塊22、數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23和數(shù)據(jù)評(píng)估模塊24:
[0052] (1)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21，用于對(duì)所述會(huì)員信息記錄終端來(lái)的大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行分類， 其具體執(zhí)行以下操作:通過(guò)K-means聚類對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，以聚類中心為名稱為每一分類建 立目錄，重復(fù)以上分類過(guò)程，將數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)分，形成分類下的子分類，并形成數(shù)據(jù)的多級(jí)目 錄。
[0053] (2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊22,包括數(shù)據(jù)分割子模塊221、數(shù)據(jù)加密子模塊222和云存儲(chǔ)子模 塊223:
[0054] a、數(shù)據(jù)分割子模塊221，用于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，其具體執(zhí)行以下操作：
[0055] 當(dāng)需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)r時(shí)，首先在會(huì)員信息服務(wù)器把數(shù)據(jù)r分割成長(zhǎng)度均為h的n部分 ri，r2,. . .，rn，然后在有限域Zp中將每個(gè)ri分別分割成n個(gè)子塊ri,i，ri,2. . .ri,n，其中p>2h， 則對(duì)于第j個(gè)子塊r i, j = r i ? (ri, i ? ri, 2--ri, j-i TVodp，其中mod代表求余運(yùn)算符；
[0056] 將{ri,i.ri,2--ri,n-1}設(shè)成是初始的分塊集，映射到集合{pi,p2. . .pn}構(gòu)建線性相 關(guān)關(guān)系，用下式表示線性方程組：
[0057] aiiri,i+ai2ri,2+. . .+ainri,n = Ci,i
[0058] aiir2,i+ai2r2,2+. ? .+ainr2,n = Ci,2
[0059] ......
[0060] aiirn, 1+Eli2rn, 2+? ? ?+￡linrn, n = Ci, n
[0061]其中aij是從有限域Zp中任意選取的，以此類推得出C2,1，C2,2,…，C2,n,…，Cn,l, '^11 ... 「Cii …^l.n' cn,2, . . .，cn,n，用矩陣的形式表現(xiàn)出其相關(guān)關(guān)系，令A(yù)= i :;， *" ann\ lcn\ *'"* cn,ii. rl,l …r n;l R= i …；，則上述線性方程組表示為AXR = C; ,l，n .
[0062] 對(duì)矩陣R按下式進(jìn)行二次混合得到新的矩陣C' ：AXRXA = C'。
[0063] b、數(shù)據(jù)加密子模塊222,用于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以提高數(shù)據(jù)的安全性，其具體 執(zhí)行以下操作：
[0064] 調(diào)用密匙生成函數(shù)，根據(jù)每個(gè)的值以及用戶輸入的安全參數(shù)M直，輸出解密密匙 對(duì){Ke，Kd}，并將加密密匙Ke與計(jì)算云服務(wù)器Hi共享，將解密密匙Kd存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器。 [0065]通過(guò)計(jì)算云服務(wù)器向偽隨機(jī)序列生成器輸入a^，生成與-一對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)Ta glJ， 同時(shí)調(diào)用同態(tài)加密函數(shù)，輸入加密密匙及每個(gè)aij所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值Vij，生成密文Zij，容易知 Tagij和Cij均為n X n矩陣，分別記為T(mén)ag和Z矩陣；用Tag矩陣按下式對(duì)C '進(jìn)行一次混合加密 得到C": Tag X C ' = C";然后用Z矩陣按下式對(duì)C"進(jìn)行二次混合加密得到C"： C"X Z = C"；任 意隨機(jī)產(chǎn)生B個(gè)虛擬向量，其中B多2n，隨機(jī)地將該虛擬向量安排入C"'中，得到一個(gè)NiXN2的 矩陣Q，其中他和犯均大于 n，所述虛擬向量用于掩飾真實(shí)的n值，進(jìn)一步加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全 性。在此實(shí)施例中，mindfe)多n+2,得到的矩陣Q的行數(shù)或者列數(shù)至少比n值大2,稱為提高 了 2個(gè)安全等級(jí)。
[0066] c、云存儲(chǔ)子模塊223,用于將加密后的數(shù)據(jù)上傳到儲(chǔ)存云服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，將得到 的A、C、C '、C "、C " '、Q、Tag、Z、由C "'得到矩陣Q時(shí)的具體隨機(jī)路徑以及所述虛擬向量上傳到 儲(chǔ)存云服務(wù)器。
[0067] (3)數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23,用于根據(jù)用戶的請(qǐng)求將儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的恢復(fù)和取出，其包括分級(jí) 匹配子模塊231和匹配容錯(cuò)子模塊232,這里所指的用戶包括合法用戶和非法用戶：
[0068] a、分級(jí)匹配子模塊231，其具體執(zhí)行以下操作：
[0069]用戶通過(guò)人機(jī)交換端口發(fā)出請(qǐng)求需要恢復(fù)數(shù)據(jù)r，從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出矩陣Q、 生成矩陣Q時(shí)的隨機(jī)路徑和虛擬向量，按照該隨機(jī)路徑逆向剔除虛擬向量后得到矩陣C"'1;
[0070] 將與從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出的C"'比較，如果不匹配則報(bào)錯(cuò)，如果匹配則進(jìn)入 下一步；
[0071] 將按照預(yù)先編寫(xiě)好的逆向函數(shù)以及從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出的矩陣Z和矩陣 Tag分別得出C5和CS，并分別與C "和C'比較，任一步驟不匹配均報(bào)錯(cuò)，匹配成功后進(jìn)入下一 步；
[0072] 調(diào)出矩陣A，一方面根據(jù)矩陣A的可逆性按照RiAicTA-1得到儲(chǔ)存數(shù)據(jù)r，另一方面 將A用預(yù)先編好的解密函數(shù)解密，得到解密密匙Kd'，Kd '與存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器的解密密 匙Kd進(jìn)行比較，如果Kd '與存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器的解密密匙Kd相匹配，則云服務(wù)器向用戶 發(fā)送得到的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)r，這樣就恢復(fù)了數(shù)據(jù)r;
[0073] b、匹配容錯(cuò)子模塊232:
[0074]如果Kd'與Kd無(wú)法匹配則報(bào)錯(cuò)并且將得到的數(shù)據(jù)r在設(shè)定的時(shí)間t內(nèi)作保存，如果在 時(shí)間t內(nèi)用戶重新匹配上密匙，則直接將數(shù)據(jù)r發(fā)送給用戶，否則丟失該數(shù)據(jù)r。
[0075] (4)數(shù)據(jù)評(píng)估模塊24,對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21中的數(shù)據(jù)分類過(guò)程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊22中 的數(shù)據(jù)分割和加密過(guò)程、數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23中的分級(jí)匹配過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)價(jià)，為后續(xù)的改 進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。
[0076]在此實(shí)施例的會(huì)員信息處理系統(tǒng)中，（1)設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn) 行分類，能夠有效提尚計(jì)算效率，減少時(shí)間成本；
[0077] (2)先對(duì)數(shù)據(jù)平均分割，再對(duì)每個(gè)子塊進(jìn)行分割，由于C中任意元素的值不僅與R中 第j列有關(guān)，也與R中其它的列有關(guān)，關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，而且將偽隨機(jī)函數(shù)和同態(tài)加密機(jī)制有機(jī)地結(jié) 合在矩陣加密中，竊取者想要獲得數(shù)據(jù)r的完整信息，不光要對(duì)密匙和隨機(jī)函數(shù)進(jìn)行破解， 而且必須獲得矩陣中每一個(gè)元素的值，才能恢復(fù)處全部信息；
[0078] (3)將隨機(jī)產(chǎn)生的虛擬向量隨機(jī)地安排到矩陣C"'中，能有效掩飾真實(shí)的n值，這進(jìn) 一步提高了破譯的難度，這對(duì)于均分分割的方案來(lái)說(shuō)是尤為重要的，mir^N^Ns)多n+2,得到 的矩陣Q的行數(shù)或者列數(shù)至少比n值大2,提高了 2個(gè)安全等級(jí)；
[0079] (4)恢復(fù)數(shù)據(jù)過(guò)程中每一個(gè)步均與儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，降低了容錯(cuò)率;一次數(shù)據(jù) 恢復(fù)失敗后，并不立即丟失恢復(fù)出來(lái)的數(shù)據(jù)，而是采取暫存的方式，降低了系統(tǒng)的計(jì)算強(qiáng) 度。
[0080] 應(yīng)用場(chǎng)景3:
[0081] 如圖1所示的一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)，包括會(huì)員信息服務(wù)器1、會(huì)員信息記錄終端 2、會(huì)員信息獲取終端3、云服務(wù)器4、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元5、數(shù)據(jù)緩存器6和防火墻設(shè)備7;所 述會(huì)員信息記錄終端2用于錄入會(huì)員信息至?xí)T信息服務(wù)器1，然后會(huì)員信息服務(wù)器1將信 息通過(guò)防火墻設(shè)備7傳送至云服務(wù)器4,所述云服務(wù)器4包括計(jì)算云服務(wù)器和儲(chǔ)存云服務(wù)器， 所述計(jì)算云服務(wù)器為數(shù)據(jù)處理提供計(jì)算支撐，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器用于儲(chǔ)存各種數(shù)據(jù)。所述 會(huì)員信息服務(wù)器1上還設(shè)置有數(shù)據(jù)緩存器6;所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元5用于為會(huì)員信息的 儲(chǔ)存和獲取提供加密功能;所述會(huì)員信息獲取終端3和會(huì)員信息記錄終端2為PC或者手機(jī)。 所述儲(chǔ)存云服務(wù)器包括第一信息儲(chǔ)存區(qū)8和第二信息儲(chǔ)存區(qū)9,所述第一信息儲(chǔ)存區(qū)8用于 儲(chǔ)存與會(huì)員相關(guān)的信息，所述第二信息儲(chǔ)存區(qū)9用于儲(chǔ)存推送的與會(huì)員相關(guān)的特定服務(wù)信 息。
[0082]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種合理的會(huì)員信息系統(tǒng)，通過(guò)防火墻、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元的設(shè) 置來(lái)加強(qiáng)信息的安全性能，通過(guò)云服務(wù)器的設(shè)置來(lái)減少本地會(huì)員服務(wù)器的計(jì)算量和儲(chǔ)存 量。
[0083] 優(yōu)選地，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器還包括公共信息儲(chǔ)存區(qū)10,用于儲(chǔ)存商家向所有會(huì)員 推送的公共服務(wù)信息。
[0084] 優(yōu)選地，所述公共服務(wù)信息包括促銷活動(dòng)信息、商家的介紹、具體地址信息、服務(wù) 種類和服務(wù)設(shè)施。
[0085]優(yōu)選地，如圖2所示，所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 模塊22、數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23和數(shù)據(jù)評(píng)估模塊24:
[0086] (1)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21，用于對(duì)所述會(huì)員信息記錄終端來(lái)的大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行分類， 其具體執(zhí)行以下操作:通過(guò)K-means聚類對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，以聚類中心為名稱為每一分類建 立目錄，重復(fù)以上分類過(guò)程，將數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)分，形成分類下的子分類，并形成數(shù)據(jù)的多級(jí)目 錄。
[0087] (2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊22,包括數(shù)據(jù)分割子模塊221、數(shù)據(jù)加密子模塊222和云存儲(chǔ)子模 塊223:
[0088] a、數(shù)據(jù)分割子模塊221，用于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，其具體執(zhí)行以下操作：
[0089] 當(dāng)需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)r時(shí)，首先在會(huì)員信息服務(wù)器把數(shù)據(jù)r分割成長(zhǎng)度均為h的n部分 ri，r2,. . .，rn，然后在有限域Zp中將每個(gè)ri分別分割成n個(gè)子塊ri,i，ri,2. . .ri,n，其中p>2h， 則對(duì)于第j個(gè)子塊r i, j = r i ? (ri, i ? ri, 2--ri, j-i TVodp，其中mod代表求余運(yùn)算符；
[0090] 將{ri,i.ri,2--ri,n-1}設(shè)成是初始的分塊集，映射到集合{pi,p2. . .pn}構(gòu)建線性相 關(guān)關(guān)系，用下式表示線性方程組：
[0091] aiiri,i+ai2ri,2+. . .+ainri,n = Ci,i
[0092] aiir2，i+ai2r2,2+. ? .+ainr2，n = Ci，2
[0093] ......
[0094] aiirn,i+ai2rn,2+. . .+ainrn,n = Ci,n
[0095]其中aij是從有限域Zp中任意選取的，以此類推得出C2,1，C2,2, . . .，C2,n, . . .，Cn,l, ^-in ^11 cn，2，. . .，cn，n，用矩陣的形式表現(xiàn)出其相關(guān)關(guān)系，令:…* ，C:. …：， _Clnx finl ''' cn,n, ^1,1 … ;，則上述線性方程組表示為AXR = C; Tl,n …r"n.
[0096] 對(duì)矩陣R按下式進(jìn)行二次混合得到新的矩陣C' ：AXRXA = C'。
[0097] b、數(shù)據(jù)加密子模塊222,用于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以提高數(shù)據(jù)的安全性，其具體 執(zhí)行以下操作：
[0098] 調(diào)用密匙生成函數(shù)，根據(jù)每個(gè)的值以及用戶輸入的安全參數(shù)M直，輸出解密密匙 對(duì){KE，KD}，并將加密密匙KE與計(jì)算云服務(wù)器Hi共享，將解密密匙K D存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器。 [0099] 通過(guò)計(jì)算云服務(wù)器向偽隨機(jī)序列生成器輸入a^，生成與-一對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)Ta glJ， 同時(shí)調(diào)用同態(tài)加密函數(shù)，輸入加密密匙及每個(gè)aij所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值Vij，生成密文Zij，容易知 Tagij和Cij均為n X n矩陣，分別記為T(mén)ag和Z矩陣；用Tag矩陣按下式對(duì)C '進(jìn)行一次混合加密 得到C": Tag X C ' = C";然后用Z矩陣按下式對(duì)C"進(jìn)行二次混合加密得到C"： C"X Z = C"；任 意隨機(jī)產(chǎn)生B個(gè)虛擬向量，其中B多2n，隨機(jī)地將該虛擬向量安排入C"'中，得到一個(gè)見(jiàn)XN2的 矩陣Q，其中他和犯均大于n，所述虛擬向量用于掩飾真實(shí)的n值，進(jìn)一步加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全 性。在此實(shí)施例中，mindfe)多n+3,得到的矩陣Q的行數(shù)或者列數(shù)至少比n值大3,稱為提高 了 3個(gè)安全等級(jí)。
[0100] C、云存儲(chǔ)子模塊223,用于將加密后的數(shù)據(jù)上傳到儲(chǔ)存云服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，將得到 的A、C、C '、C "、C " '、Q、Tag、Z、由C "'得到矩陣Q時(shí)的具體隨機(jī)路徑以及所述虛擬向量上傳到 儲(chǔ)存云服務(wù)器。
[0101] (3)數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23,用于根據(jù)用戶的請(qǐng)求將儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的恢復(fù)和取出，其包括分級(jí) 匹配子模塊231和匹配容錯(cuò)子模塊232,這里所指的用戶包括合法用戶和非法用戶：
[0102] a、分級(jí)匹配子模塊231，其具體執(zhí)行以下操作：
[0103]用戶通過(guò)人機(jī)交換端口發(fā)出請(qǐng)求需要恢復(fù)數(shù)據(jù)r，從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出矩陣Q、 生成矩陣Q時(shí)的隨機(jī)路徑和虛擬向量，按照該隨機(jī)路徑逆向剔除虛擬向量后得到矩陣C"'1;
[0104] 將與從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出的c"'比較，如果不匹配則報(bào)錯(cuò)，如果匹配則進(jìn)入 下一步；
[0105] 將按照預(yù)先編寫(xiě)好的逆向函數(shù)以及從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出的矩陣Z和矩陣 Tag分別得出C5和CS，并分別與C "和C'比較，任一步驟不匹配均報(bào)錯(cuò)，匹配成功后進(jìn)入下一 步；
[0106] 調(diào)出矩陣A，一方面根據(jù)矩陣A的可逆性按照RiAicTA-1得到儲(chǔ)存數(shù)據(jù)r，另一方面 將A用預(yù)先編好的解密函數(shù)解密，得到解密密匙Kd'，Kd '與存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器的解密密 匙Kd進(jìn)行比較，如果Kd '與存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器的解密密匙Kd相匹配，則云服務(wù)器向用戶 發(fā)送得到的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)r，這樣就恢復(fù)了數(shù)據(jù)r;
[0107] b、匹配容錯(cuò)子模塊232:
[0108]如果Kd'與Kd無(wú)法匹配則報(bào)錯(cuò)并且將得到的數(shù)據(jù)r在設(shè)定的時(shí)間t內(nèi)作保存，如果在 時(shí)間t內(nèi)用戶重新匹配上密匙，則直接將數(shù)據(jù)r發(fā)送給用戶，否則丟失該數(shù)據(jù)r。
[0109] (4)數(shù)據(jù)評(píng)估模塊24,對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21中的數(shù)據(jù)分類過(guò)程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊22中 的數(shù)據(jù)分割和加密過(guò)程、數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23中的分級(jí)匹配過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)價(jià)，為后續(xù)的改 進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。
[0110] 在此實(shí)施例的會(huì)員信息處理系統(tǒng)中，（1)設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn) tx分類，能夠有效提尚計(jì)算效率，減少時(shí)間成本；
[0111] (2)先對(duì)數(shù)據(jù)平均分割，再對(duì)每個(gè)子塊進(jìn)行分割，由于C中任意元素的值不僅與R中 第j列有關(guān)，也與R中其它的列有關(guān)，關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，而且將偽隨機(jī)函數(shù)和同態(tài)加密機(jī)制有機(jī)地結(jié) 合在矩陣加密中，竊取者想要獲得數(shù)據(jù)r的完整信息，不光要對(duì)密匙和隨機(jī)函數(shù)進(jìn)行破解， 而且必須獲得矩陣中每一個(gè)元素的值，才能恢復(fù)處全部信息；
[0112] (3)將隨機(jī)產(chǎn)生的虛擬向量隨機(jī)地安排到矩陣C"'中，能有效掩飾真實(shí)的n值，這進(jìn) 一步提高了破譯的難度，這對(duì)于均分分割的方案來(lái)說(shuō)是尤為重要的，mir^N^Ns)多n+3,得到 的矩陣Q的行數(shù)或者列數(shù)至少比n值大3,提高了 3個(gè)安全等級(jí)；
[0113] (4)恢復(fù)數(shù)據(jù)過(guò)程中每一個(gè)步均與儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，降低了容錯(cuò)率;一次數(shù)據(jù) 恢復(fù)失敗后，并不立即丟失恢復(fù)出來(lái)的數(shù)據(jù)，而是采取暫存的方式，降低了系統(tǒng)的計(jì)算強(qiáng) 度。
[0114] 實(shí)施例4:
[0115] 如圖1所示的一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)，包括會(huì)員信息服務(wù)器1、會(huì)員信息記錄終端 2、會(huì)員信息獲取終端3、云服務(wù)器4、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元5、數(shù)據(jù)緩存器6和防火墻設(shè)備7;所 述會(huì)員信息記錄終端2用于錄入會(huì)員信息至?xí)T信息服務(wù)器1，然后會(huì)員信息服務(wù)器1將信 息通過(guò)防火墻設(shè)備7傳送至云服務(wù)器4,所述云服務(wù)器4包括計(jì)算云服務(wù)器和儲(chǔ)存云服務(wù)器， 所述計(jì)算云服務(wù)器為數(shù)據(jù)處理提供計(jì)算支撐，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器用于儲(chǔ)存各種數(shù)據(jù)。所述 會(huì)員信息服務(wù)器1上還設(shè)置有數(shù)據(jù)緩存器6;所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元5用于為會(huì)員信息的 儲(chǔ)存和獲取提供加密功能;所述會(huì)員信息獲取終端3和會(huì)員信息記錄終端2為PC或者手機(jī)。 所述儲(chǔ)存云服務(wù)器包括第一信息儲(chǔ)存區(qū)8和第二信息儲(chǔ)存區(qū)9,所述第一信息儲(chǔ)存區(qū)8用于 儲(chǔ)存與會(huì)員相關(guān)的信息，所述第二信息儲(chǔ)存區(qū)9用于儲(chǔ)存推送的與會(huì)員相關(guān)的特定服務(wù)信 息。
[0116] 本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種合理的會(huì)員信息系統(tǒng)，通過(guò)防火墻、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元的設(shè) 置來(lái)加強(qiáng)信息的安全性能，通過(guò)云服務(wù)器的設(shè)置來(lái)減少本地會(huì)員服務(wù)器的計(jì)算量和儲(chǔ)存 量。
[0117] 優(yōu)選地，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器還包括公共信息儲(chǔ)存區(qū)10,用于儲(chǔ)存商家向所有會(huì)員 推送的公共服務(wù)信息。
[0118] 優(yōu)選地，所述公共服務(wù)信息包括促銷活動(dòng)信息、商家的介紹、具體地址信息、服務(wù) 種類和服務(wù)設(shè)施。
[0119] 優(yōu)選地，如圖2所示，所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 模塊22、數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23和數(shù)據(jù)評(píng)估模塊24:
[0120] (1)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21，用于對(duì)所述會(huì)員信息記錄終端來(lái)的大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行分類， 其具體執(zhí)行以下操作:通過(guò)K-means聚類對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，以聚類中心為名稱為每一分類建 立目錄，重復(fù)以上分類過(guò)程，將數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)分，形成分類下的子分類，并形成數(shù)據(jù)的多級(jí)目 錄。
[0121] (2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊22,包括數(shù)據(jù)分割子模塊221、數(shù)據(jù)加密子模塊222和云存儲(chǔ)子模 塊223:
[0122] a、數(shù)據(jù)分割子模塊221，用于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，其具體執(zhí)行以下操作：
[0123] 當(dāng)需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)r時(shí)，首先在會(huì)員信息服務(wù)器把數(shù)據(jù)r分割成長(zhǎng)度均為h的n部分 ri，r2,. . .，rn，然后在有限域Zp中將每個(gè)ri分別分割成n個(gè)子塊ri,i，ri,2. . .ri,n，其中p>2h， 則對(duì)于第j個(gè)子塊r i, j = r i ? (ri, i ? ri, 2--ri, j-i TVodp，其中mod代表求余運(yùn)算符；
[0124] 將{ri,i.ri,2--ri,n-1}設(shè)成是初始的分塊集，映射到集合{pi,p2. . .pn}構(gòu)建線性相 關(guān)關(guān)系，用下式表示線性方程組：
[0125] aiiri,i+ai2ri,2+. . .+ainri,n = Ci,i
[0126] aiir2,i+ai2r2,2+. ? .+ainr2,n = Ci，2
[0127] ......
[01 28] aiirn, 1+Eli2rn, 2+? ? ?+￡linrn, n = Ci, n
[0129]其中ay是從有限域ZP中任意選取的，以此類推得出口山c2,2, . . .，c2,n，. . .，cn山 " ^11 … cn,2, . . .，cn,n，用矩陣的形式表現(xiàn)出其相關(guān)關(guān)系，令A(yù)= j ……i： - C==…；， _以段1 …Cl纖. cni cnn 廠1，1 ^n,l K=：...：.則上述線性方程組表示為AXR = C; Tui -? rnn_
[0130] 對(duì)矩陣R按下式進(jìn)行二次混合得到新的矩陣C' ：AXRXA = C'。
[0131] b、數(shù)據(jù)加密子模塊222,用于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以提高數(shù)據(jù)的安全性，其具體 執(zhí)行以下操作：
[0132]調(diào)用密匙生成函數(shù)，根據(jù)每個(gè)的值以及用戶輸入的安全參數(shù)M直，輸出解密密匙 對(duì){Ke，Kd}，并將加密密匙Ke與計(jì)算云服務(wù)器Hi共享，將解密密匙Kd存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器。 [0133]通過(guò)計(jì)算云服務(wù)器向偽隨機(jī)序列生成器輸入aij，生成與aij 對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)Tagij， 同時(shí)調(diào)用同態(tài)加密函數(shù)，輸入加密密匙及每個(gè)aij所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值Vij，生成密文Zij，容易知 Tagij和Cij均為n X n矩陣，分別記為T(mén)ag和Z矩陣；用Tag矩陣按下式對(duì)C '進(jìn)行一次混合加密 得到C": Tag X C ' = C";然后用Z矩陣按下式對(duì)C"進(jìn)行二次混合加密得到C"： C"X Z = C"；任 意隨機(jī)產(chǎn)生B個(gè)虛擬向量，其中B多2n，隨機(jī)地將該虛擬向量安排入C"'中，得到一個(gè)NiXN2的 矩陣Q，其中他和犯均大于 n，所述虛擬向量用于掩飾真實(shí)的n值，進(jìn)一步加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全 性。在此實(shí)施例中，mindfe)多n+4,得到的矩陣Q的行數(shù)或者列數(shù)至少比n值大4,稱為提高 了 4個(gè)安全等級(jí)。
[0134] c、云存儲(chǔ)子模塊223,用于將加密后的數(shù)據(jù)上傳到儲(chǔ)存云服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，將得到 的A、C、C '、C "、C " '、Q、Tag、Z、由C "'得到矩陣Q時(shí)的具體隨機(jī)路徑以及所述虛擬向量上傳到 儲(chǔ)存云服務(wù)器。
[0135] (3)數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23,用于根據(jù)用戶的請(qǐng)求將儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的恢復(fù)和取出，其包括分級(jí) 匹配子模塊231和匹配容錯(cuò)子模塊232,這里所指的用戶包括合法用戶和非法用戶：
[0136] a、分級(jí)匹配子模塊231，其具體執(zhí)行以下操作：
[0137] 用戶通過(guò)人機(jī)交換端口發(fā)出請(qǐng)求需要恢復(fù)數(shù)據(jù)r，從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出矩陣Q、 生成矩陣Q時(shí)的隨機(jī)路徑和虛擬向量，按照該隨機(jī)路徑逆向剔除虛擬向量后得到矩陣C"' 1;
[0138] 將與從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出的C"'比較，如果不匹配則報(bào)錯(cuò)，如果匹配則進(jìn)入 下一步；
[0139] 將按照預(yù)先編寫(xiě)好的逆向函數(shù)以及從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出的矩陣Z和矩陣 Tag分別得出C5和CS，并分別與C "和C'比較，任一步驟不匹配均報(bào)錯(cuò)，匹配成功后進(jìn)入下一 步；
[0140] 調(diào)出矩陣A，一方面根據(jù)矩陣A的可逆性按照RiAicTA-1得到儲(chǔ)存數(shù)據(jù)r，另一方面 將A用預(yù)先編好的解密函數(shù)解密，得到解密密匙Kd'，Kd '與存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器的解密密 匙Kd進(jìn)行比較，如果Kd '與存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器的解密密匙Kd相匹配，則云服務(wù)器向用戶 發(fā)送得到的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)r，這樣就恢復(fù)了數(shù)據(jù)r;
[0141] b、匹配容錯(cuò)子模塊232:
[0142] 如果Kd'與Kd無(wú)法匹配則報(bào)錯(cuò)并且將得到的數(shù)據(jù)r在設(shè)定的時(shí)間t內(nèi)作保存，如果在 時(shí)間t內(nèi)用戶重新匹配上密匙，則直接將數(shù)據(jù)r發(fā)送給用戶，否則丟失該數(shù)據(jù)r。
[0143] (4)數(shù)據(jù)評(píng)估模塊24,對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21中的數(shù)據(jù)分類過(guò)程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊22中 的數(shù)據(jù)分割和加密過(guò)程、數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23中的分級(jí)匹配過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)價(jià)，為后續(xù)的改 進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。
[0144] 在此實(shí)施例的會(huì)員信息處理系統(tǒng)中，（1)設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn) 行分類，能夠有效提尚計(jì)算效率，減少時(shí)間成本；
[0145] (2)先對(duì)數(shù)據(jù)平均分割，再對(duì)每個(gè)子塊進(jìn)行分割，由于C中任意元素的值不僅與R中 第j列有關(guān)，也與R中其它的列有關(guān)，關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，而且將偽隨機(jī)函數(shù)和同態(tài)加密機(jī)制有機(jī)地結(jié) 合在矩陣加密中，竊取者想要獲得數(shù)據(jù)r的完整信息，不光要對(duì)密匙和隨機(jī)函數(shù)進(jìn)行破解， 而且必須獲得矩陣中每一個(gè)元素的值，才能恢復(fù)處全部信息；
[0146] (3)將隨機(jī)產(chǎn)生的虛擬向量隨機(jī)地安排到矩陣C"'中，能有效掩飾真實(shí)的n值，這進(jìn) 一步提高了破譯的難度，這對(duì)于均分分割的方案來(lái)說(shuō)是尤為重要的，mir^N^Ns)多n+4,得到 的矩陣Q的行數(shù)或者列數(shù)至少比n值大4,提高了 4個(gè)安全等級(jí)；
[0147] (4)恢復(fù)數(shù)據(jù)過(guò)程中每一個(gè)步均與儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，降低了容錯(cuò)率;一次數(shù)據(jù) 恢復(fù)失敗后，并不立即丟失恢復(fù)出來(lái)的數(shù)據(jù)，而是采取暫存的方式，降低了系統(tǒng)的計(jì)算強(qiáng) 度。
[0148] 應(yīng)用場(chǎng)景5:
[0149] 如圖1所示的一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)，包括會(huì)員信息服務(wù)器1、會(huì)員信息記錄終端 2、會(huì)員信息獲取終端3、云服務(wù)器4、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元5、數(shù)據(jù)緩存器6和防火墻設(shè)備7;所 述會(huì)員信息記錄終端2用于錄入會(huì)員信息至?xí)T信息服務(wù)器1，然后會(huì)員信息服務(wù)器1將信 息通過(guò)防火墻設(shè)備7傳送至云服務(wù)器4,所述云服務(wù)器4包括計(jì)算云服務(wù)器和儲(chǔ)存云服務(wù)器， 所述計(jì)算云服務(wù)器為數(shù)據(jù)處理提供計(jì)算支撐，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器用于儲(chǔ)存各種數(shù)據(jù)。所述 會(huì)員信息服務(wù)器1上還設(shè)置有數(shù)據(jù)緩存器6;所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元5用于為會(huì)員信息的 儲(chǔ)存和獲取提供加密功能;所述會(huì)員信息獲取終端3和會(huì)員信息記錄終端2為PC或者手機(jī)。 所述儲(chǔ)存云服務(wù)器包括第一信息儲(chǔ)存區(qū)8和第二信息儲(chǔ)存區(qū)9,所述第一信息儲(chǔ)存區(qū)8用于 儲(chǔ)存與會(huì)員相關(guān)的信息，所述第二信息儲(chǔ)存區(qū)9用于儲(chǔ)存推送的與會(huì)員相關(guān)的特定服務(wù)信 息。
[0150] 本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種合理的會(huì)員信息系統(tǒng)，通過(guò)防火墻、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元的設(shè) 置來(lái)加強(qiáng)信息的安全性能，通過(guò)云服務(wù)器的設(shè)置來(lái)減少本地會(huì)員服務(wù)器的計(jì)算量和儲(chǔ)存 量。
[0151] 優(yōu)選地，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器還包括公共信息儲(chǔ)存區(qū)10,用于儲(chǔ)存商家向所有會(huì)員 推送的公共服務(wù)信息。
[0152] 優(yōu)選地，所述公共服務(wù)信息包括促銷活動(dòng)信息、商家的介紹、具體地址信息、服務(wù) 種類和服務(wù)設(shè)施。
[0153] 優(yōu)選地，如圖2所示，所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 模塊22、數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23和數(shù)據(jù)評(píng)估模塊24:
[0154] (1)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21，用于對(duì)所述會(huì)員信息記錄終端來(lái)的大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行分類， 其具體執(zhí)行以下操作:通過(guò)K-means聚類對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，以聚類中心為名稱為每一分類建 立目錄，重復(fù)以上分類過(guò)程，將數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)分，形成分類下的子分類，并形成數(shù)據(jù)的多級(jí)目 錄。
[0155] (2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊22,包括數(shù)據(jù)分割子模塊221、數(shù)據(jù)加密子模塊222和云存儲(chǔ)子模 塊223:
[0156] a、數(shù)據(jù)分割子模塊221，用于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，其具體執(zhí)行以下操作：
[0157] 當(dāng)需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)r時(shí)，首先在會(huì)員信息服務(wù)器把數(shù)據(jù)r分割成長(zhǎng)度均為h的n部分 ri，r2,. . .，rn，然后在有限域Zp中將每個(gè)ri分別分割成n個(gè)子塊ri,i，ri,2. . .ri,n，其中p>2h， 則對(duì)于第j個(gè)子塊r i, j = r i ? (ri, i ? ri, 2--ri, j-i TVodp，其中mod代表求余運(yùn)算符；
[0158] 將{ri,i.ri,2--ri,n-i}設(shè)成是初始的分塊集，映射到集合{pi,p2. . .pn}構(gòu)建線性相 關(guān)關(guān)系，用下式表示線性方程組：
[0159] aiiri,i+ai2ri,2+. . .+ainri,n = Ci,i
[0160] aiir2,i+ai2r2,2+. ? .+ainr2,n = Ci，2
[0161] ......
[01 62] aiirn, 1+Eli2rn, 2+? ? ?+￡linrn, n = Ci, n
[0163]其中aij是從有限域Zp中任意選取的，以此類推得出C2,1，C2,2, . . .，C2,n, . . .，Cn,l, ￡7.11 ... 〇-\n 1 ^1,?7 Cn,2, . . .，Cn,n，用矩陣的形式表現(xiàn)出其相關(guān)關(guān)系，令A(yù)=丨…i , C= ， Mul ^nn. 1 廣1，1 廠n，.l ;...;，則上述線性方程組表示為AXR = C; y, ? ? * r* J l,n 1 nn J
[0164] 對(duì)矩陣R按下式進(jìn)行二次混合得到新的矩陣C' ：AXRXA = C'。
[0165] b、數(shù)據(jù)加密子模塊222,用于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以提高數(shù)據(jù)的安全性，其具體 執(zhí)行以下操作：
[0166] 調(diào)用密匙生成函數(shù)，根據(jù)每個(gè)的值以及用戶輸入的安全參數(shù)M直，輸出解密密匙 對(duì){KE，KD}，并將加密密匙K E與計(jì)算云服務(wù)器Hi共享，將解密密匙KD存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器。
[0167] 通過(guò)計(jì)算云服務(wù)器向偽隨機(jī)序列生成器輸入a^，生成與-一對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)TaglJ， 同時(shí)調(diào)用同態(tài)加密函數(shù)，輸入加密密匙及每個(gè)aij所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值Vij，生成密文Zij，容易知 Tagij和Cij均為n X n矩陣，分別記為T(mén)ag和Z矩陣；用Tag矩陣按下式對(duì)C '進(jìn)行一次混合加密 得到C": Tag X C ' = C";然后用Z矩陣按下式對(duì)C"進(jìn)行二次混合加密得到C"： C"X Z = C"；任 意隨機(jī)產(chǎn)生B個(gè)虛擬向量，其中B多2n，隨機(jī)地將該虛擬向量安排入C"'中，得到一個(gè)NiXN2的 矩陣Q，其中 NjPN2均大于n，所述虛擬向量用于掩飾真實(shí)的n值，進(jìn)一步加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全 性。在此實(shí)施例中，mindfe)多n+5,得到的矩陣Q的行數(shù)或者列數(shù)至少比n值大5,稱為提高 了 5個(gè)安全等級(jí)。
[0168] c、云存儲(chǔ)子模塊223,用于將加密后的數(shù)據(jù)上傳到儲(chǔ)存云服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，將得到 的A、C、C '、C "、C " '、Q、Tag、Z、由C "'得到矩陣Q時(shí)的具體隨機(jī)路徑以及所述虛擬向量上傳到 儲(chǔ)存云服務(wù)器。
[0169] (3)數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23,用于根據(jù)用戶的請(qǐng)求將儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的恢復(fù)和取出，其包括分級(jí) 匹配子模塊231和匹配容錯(cuò)子模塊232,這里所指的用戶包括合法用戶和非法用戶：
[0170] a、分級(jí)匹配子模塊231，其具體執(zhí)行以下操作：
[0171] 用戶通過(guò)人機(jī)交換端口發(fā)出請(qǐng)求需要恢復(fù)數(shù)據(jù)r，從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出矩陣Q、 生成矩陣Q時(shí)的隨機(jī)路徑和虛擬向量，按照該隨機(jī)路徑逆向剔除虛擬向量后得到矩陣C"' 1;
[0172] 將與從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出的C"'比較，如果不匹配則報(bào)錯(cuò)，如果匹配則進(jìn)入 下一步；
[0173] 將C"'按照預(yù)先編寫(xiě)好的逆向函數(shù)以及從儲(chǔ)存云服務(wù)器中調(diào)出的矩陣Z和矩陣 Tag分別得出C5和CS，并分別與C "和C'比較，任一步驟不匹配均報(bào)錯(cuò)，匹配成功后進(jìn)入下一 步；
[0174] 調(diào)出矩陣A，一方面根據(jù)矩陣A的可逆性按照RiAicTA-1得到儲(chǔ)存數(shù)據(jù)r，另一方面 將A用預(yù)先編好的解密函數(shù)解密，得到解密密匙Kd'，Kd '與存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器的解密密 匙Kd進(jìn)行比較，如果Kd '與存儲(chǔ)在會(huì)員信息服務(wù)器的解密密匙Kd相匹配，則云服務(wù)器向用戶 發(fā)送得到的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)r，這樣就恢復(fù)了數(shù)據(jù)r;
[0175] b、匹配容錯(cuò)子模塊232:
[0176]如果Kd'與Kd無(wú)法匹配則報(bào)錯(cuò)并且將得到的數(shù)據(jù)r在設(shè)定的時(shí)間t內(nèi)作保存，如果在 時(shí)間t內(nèi)用戶重新匹配上密匙，則直接將數(shù)據(jù)r發(fā)送給用戶，否則丟失該數(shù)據(jù)r。
[0177] (4)數(shù)據(jù)評(píng)估模塊24,對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21中的數(shù)據(jù)分類過(guò)程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊22中 的數(shù)據(jù)分割和加密過(guò)程、數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊23中的分級(jí)匹配過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)價(jià)，為后續(xù)的改 進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。
[0178]在此實(shí)施例的會(huì)員信息處理系統(tǒng)中，（1)設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊21對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn) 行分類，能夠有效提尚計(jì)算效率，減少時(shí)間成本；
[0179] (2)先對(duì)數(shù)據(jù)平均分割，再對(duì)每個(gè)子塊進(jìn)行分割，由于C中任意元素的值不僅與R中 第j列有關(guān)，也與R中其它的列有關(guān)，關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，而且將偽隨機(jī)函數(shù)和同態(tài)加密機(jī)制有機(jī)地結(jié) 合在矩陣加密中，竊取者想要獲得數(shù)據(jù)r的完整信息，不光要對(duì)密匙和隨機(jī)函數(shù)進(jìn)行破解， 而且必須獲得矩陣中每一個(gè)元素的值，才能恢復(fù)處全部信息；
[0180] (3)將隨機(jī)產(chǎn)生的虛擬向量隨機(jī)地安排到矩陣C"'中，能有效掩飾真實(shí)的n值，這進(jìn) 一步提高了破譯的難度，這對(duì)于均分分割的方案來(lái)說(shuō)是尤為重要的，mir^N^Ns)多n+5,得到 的矩陣Q的行數(shù)或者列數(shù)至少比n值大5,提高了 5個(gè)安全等級(jí)；
[0181] (4)恢復(fù)數(shù)據(jù)過(guò)程中每一個(gè)步均與儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，降低了容錯(cuò)率;一次數(shù)據(jù) 恢復(fù)失敗后，并不立即丟失恢復(fù)出來(lái)的數(shù)據(jù)，而是采取暫存的方式，降低了系統(tǒng)的計(jì)算強(qiáng) 度。
[0182] 最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保 護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí) 質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)，其特征是，包括會(huì)員信息服務(wù)器、會(huì)員信息記錄終端、會(huì)員 信息獲取終端、云服務(wù)器、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元、數(shù)據(jù)緩存器和防火墻設(shè)備;所述會(huì)員信息 記錄終端用于錄入會(huì)員信息至?xí)T信息服務(wù)器，然后會(huì)員信息服務(wù)器將信息通過(guò)防火墻設(shè) 備傳送至云服務(wù)器，所述云服務(wù)器包括計(jì)算云服務(wù)器和儲(chǔ)存云服務(wù)器，所述計(jì)算云服務(wù)器 為數(shù)據(jù)處理提供計(jì)算支撐，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器用于儲(chǔ)存各種數(shù)據(jù);所述會(huì)員信息服務(wù)器上 還設(shè)置有數(shù)據(jù)緩存器;所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和恢復(fù)單元用于為會(huì)員信息的儲(chǔ)存和獲取提供加密功 能;所述會(huì)員信息獲取終端和會(huì)員信息記錄終端為PC或者手機(jī);所述儲(chǔ)存云服務(wù)器包括第 一信息儲(chǔ)存區(qū)和第二信息儲(chǔ)存區(qū)，所述第一信息儲(chǔ)存區(qū)用于儲(chǔ)存與會(huì)員相關(guān)的信息，所述 第二信息儲(chǔ)存區(qū)用于儲(chǔ)存推送的與會(huì)員相關(guān)的特定服務(wù)信息。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)，其特征是，所述儲(chǔ)存云服務(wù)器還包括 公共信息儲(chǔ)存區(qū)，用于儲(chǔ)存商家向所有會(huì)員推送的公共服務(wù)信息。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種會(huì)員信息處理系統(tǒng)，其特征是，所述公共服務(wù)信息包括促 銷活動(dòng)信息、商家的介紹、具體地址信息、服務(wù)種類和服務(wù)設(shè)施。
【文檔編號(hào)】G06Q10/06GK105959327SQ201610561420
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年7月13日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】張志華