CN113157999A - 基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法 - Google Patents

基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法。本发明主要应用于服务端与知识图谱用户之间；客户端对知识图谱用户的信息和时间进行base64编码，并签名生成令牌发放给用户，用户保存访问令牌，并使用token令牌访问接口；服务端对token令牌进行解析验证，并且进行混合参数验证，然后根据token中解析出来的用户ID对用户的权限进行划分；服务端保存用户ID以及该ID在单位时间内的访问次数。本发明对知识图谱接口进行了保护，有效的隔离了无权限账户的使用，同时大大加速复合型参数的检测。

Description

基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法
技术领域：
本发明属于网络信息处理技术领域，具体公开了一种基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法。
背景技术：
知识图谱***数据庞大，如果没有鉴权功能，移动用户可随意接入和使用知识图谱的接口，数据的安全得不到保障，同时，用户的安全也会受到威胁。因此就需要一个方法来杜绝外来人员随意访问知识图谱的接口，采取用户鉴权的方式来识别出非法用户。用户鉴权，是对试图接入网络的用户进行鉴权，审核其是否有权访问网络。通过用户鉴权可以保护网络，防止非法盗用，保护数据；同时通过拒绝假冒合法客户的“入侵”而保护该网络中的客户。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法，主要应用于服务端与知识图谱用户之间；客户端对知识图谱用户的信息和时间进行base64编码，并签名生成令牌发放给用户，用户保存访问令牌，并使用token令牌访问接口；服务端对token令牌进行解析验证，并且进行混合参数验证，然后根据token中解析出来的用户ID对用户的权限进行划分；服务端保存用户ID以及该ID在单位时间内的访问次数。
进一步的，客户端具体实现如下：
1.1知识图谱用户在输入账号密码成功后，获取服务端生成的token作为访问令牌；
1.2知识图谱用户对token不进行解析，只做保存；
1.3知识图谱用户在使用接口时将token放入请求头中，并传入相应的匹配参数。
进一步的，服务端具体实现如下：
2.1服务端生成token令牌；
所述是Token令牌包括：token头部、token载荷和数字签名；三部分拼接时每部分之间用“.”隔开；且token头部、token载荷均由base64编码；
token头部放置有数字签名的方式；token载荷包括用户ID信息、token过期时间信息和其余自定义所需信息；数字签名是将token头部、token载荷和签发信息进行数字签名加密；
2.2服务端接收用户请求头中的token；然后解析用户请求头中的token，并验证。
进一步的，所述的数字签名加密算法采用RSA非对称加密，对token进行保护，其中RSA算法实现如下：
2.3.1任意选取两个不同的大素数p和q计算乘积n＝pq，
Figure BDA0003013288740000021
Figure BDA0003013288740000022
将
Figure BDA0003013288740000023
合并可得
Figure BDA0003013288740000024
因为n＝pq，因此
Figure BDA0003013288740000025
为关于n的函数；
2.3.2任意选取一个大整数e，满足
Figure BDA0003013288740000026
整数e用做加密钥，其中gcd()是对两数求最大公约数；
2.3.3确定的解密钥d，满足
Figure BDA0003013288740000027
即
Figure BDA0003013288740000028
Figure BDA0003013288740000029
是一个任意的整数；所以，若知道e和
Figure BDA00030132887400000210
则很容易计算出解密钥d；
2.3.4公开整数n和d，秘密保存解密钥d；
2.3.5将明文m(m＜n是一个整数)加密成密文c，加密算法为c＝E(m)＝memodn；
2.3.6将密文c解密为明文m，解密算法为m＝D(c)＝cdmodn。
进一步的，步骤2.2具体解析验证如下：
①服务端设置有Filter过滤器，过滤器会拦截token并解析token是否有效，当解析出token超过过期时间或者token被修改过，过滤器向用户返回使用异常信息；当验证token有效时，会继续校验用户访问频率，每解析一次token代表用户访问一次接口，此访问信息会被记录在服务端的Redis数据库中，当单位时间访问接口次数超过限额，过滤器向用户返回使用异常信息，所诉的限额预先设置在Filter过滤器中；当单位时间请求次数低于限额时，会对token中的信息进行提取，并放入请求体中，方便此后的接口使用；
②服务器会对根据token中所解析出的用户唯一ID与Redis数据库中所保存的用户信息进行匹配，并且进行权限身份区分，为不同权限的用户提供相应的服务；
③服务器会对复合型参数进行验证，使用LSH原理构造一个hash族，复合型参数经过hash族后，把高维多参数据转换为低纬度少参数据；最终通过AND with 0R原则，让足够相似的数据映射为同一hash值的概率足够高；让不够相似的数据映射为同一hash值的概率足够小；最终如果前端传来的参数和预设的参数映射为同一hash值，则认为匹配成功。
进一步的，所述的AND with OR原则如公式(1)所示，让同一组属性匹配出的hash值全部相同才相同，再让所有组中至少有一组完全相同；其中每个组中有k个数据，一共有l组，k与l是能够控制的值，通过控制k与l来改变概率值；
1-(1-pk)l (1)
对于hash族h1，h2...hk的构造，设有参数x1，x2...xn，有权重w1，w2...wn符合N(0，δ2)正太分布；构造出hash函数族
Figure BDA0003013288740000031
Figure BDA0003013288740000032
其含义为让r长度上的点全映射到同一个点上，我通过控制w和b来构造不同的hash函数从而构成hash函数族。
本发明有益效果：
1.对知识图谱接口进行了保护，有效的隔离了无权限账户的使用。
2.通过对流量的限制，对接口进行了反爬虫保护，防止信息被窃取。
3.用户权限分级，不同用户提供不同服务。
4.对于知识图谱数据庞大的情况，如果遍历匹配进行复合型参数检测极其耗时，本发明能大大加速复合型参数的检测。
综上所述，本发明对于复合型参数验证提供了一种快速检测方式，无需遍历匹配检测，也增加了***接口访问的控制，隔离无权限的用户，无有效token令牌无法访问；并且通过限流收段对知识图谱中大量数据进行了反爬虫保护，防止大量的信息被窃取；并且能对用户权限划分，为不同用户提供相应的接口。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方法
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明是一种基于Filter与知识图谱的鉴权方法，应用于服务端与知识图谱用户之间，其特征在于，用户保存访问令牌，记作token，用户利用token访问服务端的接口，服务端保存用户ID以及其该ID在单位时间内的访问次数，客户端保存有签发token所用的secret，所述的token由服务端生成并发放给用户。
本发明具体实现步骤如下：
1.对于客户端：
1.1知识图谱用户在输入账号密码成功后，获取服务端生成的token作为访问令牌；
1.2知识图谱用户对token不进行解析，只做保存；
1.3知识图谱用户在使用接口时将token放入请求头中，并传入相应的匹配参数；
2.对于服务端：
2.1服务端生成token令牌；
2.2Token令牌包括：token头部、token载荷和数字签名；三部分拼接时每部分之间用”.”隔开；且token头部、token载荷均由base64编码。
token头部放置有数字签名的方式；token载荷包括用户ID信息、token过期时间信息和其余自定义所需信息；数字签名是将token头部、token载荷和签发信息进行数字签名加密；
所述的数字签名加密算法采用RSA非对称加密，对token进行保护，其中RSA算法实现如下：
2.3.1任意选取两个不同的大素数p和q计算乘积n＝pq，
Figure BDA0003013288740000051
Figure BDA0003013288740000052
将
Figure BDA0003013288740000053
合并可得
Figure BDA0003013288740000054
因为n＝pq，因此
Figure BDA0003013288740000055
为关于n的函数。
2.3.2任意选取一个大整数e，满足
Figure BDA0003013288740000056
整数e用做加密钥，其中gcd()是对两数求最大公约数。
2.3.3确定的解密钥d，满足
Figure BDA0003013288740000057
即
Figure BDA0003013288740000058
Figure BDA0003013288740000059
是一个任意的整数；所以，若知道e和
Figure BDA00030132887400000510
则很容易计算出解密钥d。
2.3.4公开整数n和d，秘密保存解密钥d。
2.3.5将明文m(m＜n是一个整数)加密成密文c，加密算法为c＝E(m)＝memodn。
2.3.6将密文c解密为明文m，解密算法为m＝D(c)＝cdmodn。
2.4服务端接收用户请求头中的token；
2.4.1服务端解析用户请求头中的token，并验证：
①服务端设置有Filter过滤器，过滤器会拦截token并解析token是否有效，当解析出token超过过期时间时或者token被修改过时，过滤器向用户返回使用异常信息；当验证token有效时，会继续校验用户访问频率，每解析一次token代表用户访问一次接口，此信息会被记录在服务端的Redis数据库中，当单位时间访问接口次数超过限额，过滤器向用户返回使用异常信息，所诉的限额预先设置在Filter过滤器中；当单位时间请求次数低于限额时，会对token中的信息进行提取，并放入请求体中，方便此后的接口使用。
②服务器会对根据token中所解析出的用户唯一ID与Redis数据库中所保存的用户信息进行匹配，并且进行权限身份区分，为不同权限的用户提供相应的服务。
③服务器会对复合型参数进行验证，使用LSH原理(局部敏感哈希)，构造一个hash族，复合型参数经过hash族后，把高维多参数据转换为低纬度少参数据。最终通过AND withOR原则，让足够相似的数据，以极高的概率映射为同一hash值；让不够相似的数据，映射为同一hash值概率足够小。最终如果前端传来的参数和预设的参数映射为同一hash值，则认为匹配成功。
所述的AND with OR原则如公式(1)所示，让同一组属性匹配出的hash值全部相同才相同，再让所有组中至少有一组完全相同。其中每个组中有k个数据，一共有l组，k与l是能够控制的值，通过控制k与l来改变概率值。
1-(1-pk)l (1)
对于hash族h1，h2...hk的构造，设有参数x1，x2...xn，有权重w1，w2...wn符合N(0，δ2)正太分布。构造出hash函数族
Figure BDA0003013288740000061
Figure BDA0003013288740000062
其含义为让r长度上的点全映射到同一个点上，我通过控制w和b来构造不同的hash函数从而构成hash函数族。

Claims (6)

1.基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法，其特征在于该方法应用于服务端与知识图谱用户之间；客户端对知识图谱用户的信息和时间进行base64编码，并签名生成令牌发放给用户，用户保存访问令牌，并使用token令牌访问接口；服务端对token令牌进行解析验证，并且进行混合参数验证，然后根据token中解析出来的用户ID对用户的权限进行划分；服务端保存用户ID以及该ID在单位时间内的访问次数。
2.根据权利要求1所述的基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法，其特征在于客户端具体实现如下：
1.1知识图谱用户在输入账号密码成功后，获取服务端生成的token作为访问令牌；
1.2知识图谱用户对token不进行解析，只做保存；
1.3知识图谱用户在使用接口时将token放入请求头中，并传入相应的匹配参数。
3.根据权利要求1所述的基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法，其特征在于服务端具体实现如下：
2.1服务端生成token令牌；
所述是Token令牌包括：token头部、token载荷和数字签名；三部分拼接时每部分之间用“.”隔开；且token头部、token载荷均由base64编码；
token头部放置有数字签名的方式；token载荷包括用户ID信息、token过期时间信息和其余自定义所需信息；数字签名是将token头部、token载荷和签发信息进行数字签名加密；
2.2服务端接收用户请求头中的token；然后解析用户请求头中的token，并验证。
4.根据权利要求3所述的基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法，其特征在于所述的数字签名加密算法采用RSA非对称加密，对token进行保护，其中RSA算法实现如下：
2.3.1任意选取两个不同的大素数p和q计算乘积n＝pq,
Figure FDA0003013288730000011
Figure FDA0003013288730000021
将
Figure FDA0003013288730000022
合并可得
Figure FDA0003013288730000023
因为n＝pq，因此
Figure FDA0003013288730000024
为关于n的函数；
2.3.2任意选取一个大整数e，满足
Figure FDA0003013288730000025
整数e用做加密钥,其中gcd()是对两数求最大公约数；
2.3.3确定的解密钥d，满足
Figure FDA0003013288730000026
即
Figure FDA0003013288730000027
Figure FDA0003013288730000028
是一个任意的整数；所以，若知道e和
Figure FDA0003013288730000029
则很容易计算出解密钥d；
2.3.4公开整数n和d，秘密保存解密钥d；
2.3.5将明文m(m<n是一个整数)加密成密文c，加密算法为c＝E(m)＝memodn；
2.3.6将密文c解密为明文m，解密算法为m＝D(c)＝cdmodn。
5.根据权利要求3或4所述的基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法，其特征在于步骤2.2具体解析验证如下：
①服务端设置有Filter过滤器，过滤器会拦截token并解析token是否有效，当解析出token超过过期时间或者token被修改过，过滤器向用户返回使用异常信息；当验证token有效时，会继续校验用户访问频率，每解析一次token代表用户访问一次接口，此访问信息会被记录在服务端的Redis数据库中，当单位时间访问接口次数超过限额，过滤器向用户返回使用异常信息，所诉的限额预先设置在Filter过滤器中；当单位时间请求次数低于限额时，会对token中的信息进行提取，并放入请求体中，方便此后的接口使用；
②服务器会对根据token中所解析出的用户唯一ID与Redis数据库中所保存的用户信息进行匹配，并且进行权限身份区分，为不同权限的用户提供相应的服务；
③服务器会对复合型参数进行验证，使用LSH原理构造一个hash族，复合型参数经过hash族后，把高维多参数据转换为低纬度少参数据；最终通过AND with OR原则，让足够相似的数据映射为同一hash值的概率足够高；让不够相似的数据映射为同一hash值的概率足够小；最终如果前端传来的参数和预设的参数映射为同一hash值，则认为匹配成功。
6.根据权利要求54所述的基于Filter与知识图谱的鉴权认证方法，其特征在于所述的AND with OR原则如公式(1)所示，让同一组属性匹配出的hash值全部相同才相同，再让所有组中至少有一组完全相同；其中每个组中有k个数据，一共有l组，k与l是能够控制的值，通过控制k与l来改变概率值；
1-(1-pk)l (1)
对于hash族h1,h2...hk的构造，设有参数x1,x2...xn，有权重w1,w2...wn符合N(0,δ2)正太分布；构造出hash函数族
Figure FDA0003013288730000031
Figure FDA0003013288730000032
其含义为让r长度上的点全映射到同一个点上，我通过控制w和b来构造不同的hash函数从而构成hash函数族。
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