一种基于智能机器人的数据安全管理方法和系统
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2025-10-24 23:11:13
该成果核心技术路径以 “‘行为关联 - 指纹生成 - 双向鉴权’闭环安全管理” 为核心,具体步骤明确:①数据交互请求获取:采集智能机器人当前鉴权周期的交互请求,请求中携带硬件唯一标识(如芯片序列号)、前一周期任务类型(如工业搬运、家庭服务)及行为数据集合(如运动轨迹、数据传输记录);②关键行为数据筛选:根据任务类型建立 “任务 - 行为” 关联模型,从多类型行为数据中筛选关键数据(如工业机器人筛选 “设备交互数据”,服务机器人筛选 “用户隐私交互数据”),排除无关冗余信息;③实际指纹生成:将关键行为数据与硬件唯一标识进行哈希运算,生成具备唯一性的当前周期实际指纹;④预存指纹匹配:通过硬件唯一标识与前一周期任务类型,从安全数据库调取预存指纹(基于历史合规行为生成),若实际指纹与预存指纹匹配(相似度≥98%),则允许数据交互,否则阻断请求并触发预警;⑤动态更新优化:每完成一个鉴权周期,根据合规交互数据更新预存指纹,适配机器人行为模式迭代。
本项目研发的基于智能机器人的数据安全管理方法和系统,通过三大创新突破上述痛点:一是首创 “硬件标识 + 行为关联” 双维度指纹生成,区别于传统单一硬件鉴权,将机器人行为数据与硬件唯一标识深度融合,生成的实际指纹具备 “硬件唯一性 + 行为合规性” 双重属性,即使硬件标识被伪造,异常行为也会导致指纹不匹配,恶意请求拦截率从 70% 提升至 100%,安全防护强度显著增强;二是 “任务驱动关键数据筛选” 机制,基于任务类型动态筛选关键行为数据,避免冗余数据干扰指纹生成,同时针对不同场景优化筛选逻辑(如工业场景重点筛选 “设备通信数据”,服务场景重点筛选 “用户数据交互记录”),指纹生成针对性提升 80%,较传统全量数据运算,鉴权效率提升 50%;三是 “周期迭代动态指纹” 设计,每完成一个鉴权周期(可设为 1 小时 - 24 小时),根据合规交互数据更新预存指纹,适配机器人行为模式变化(如任务类型切换、软件升级),指纹破解难度提升 10 倍,且支持远程动态调整鉴权周期,满足高安全需求场景(如金融机器人设短周期)与高效需求场景(如物流机器人设长周期)的差异化适配。
本项目研制的基于智能机器人的数据安全管理方法和系统,核心定位为 “智能机器人全周期数据安全管理核心技术”,可广泛应用于工业机器人、服务机器人、特种机器人等领域,具体覆盖以下核心方向: 一是工业协作机器人数据安全,可作为工业场景机器人数据交互的安全屏障,用于汽车零部件车间、电子元件工厂的机器人设备通信保护。例如在上海某汽车零部件厂试点中,该系统为工业机器人与 MES 系统(制造执行系统)的数据交互提供鉴权,通过 “硬件标识 + 设备交互行为” 生成指纹,成功拦截 3 次因机器人被恶意入侵发起的异常数据请求(如篡改生产参数),设备通信安全事件从每月 4 起降至 0 起;同时,针对不同生产任务(如焊接、装配)动态调整关键数据筛选逻辑,焊接任务重点监控 “焊接参数传输数据”,装配任务重点监控 “物料信息交互数据”,适配工业场景多任务安全需求,工厂数据安全管理效率提升 60%。 二是家庭服务机器人隐私保护,可用于家庭陪伴、清洁等机器人的用户隐私数据交互管理,防止隐私泄露。例如在家庭陪伴机器人场景中,系统通过 “硬件标识 + 用户交互行为” 生成指纹,仅当指纹匹配时,机器人才允许访问家庭隐私数据(如家庭成员日程、室内环境图像);若机器人被破解尝试发送隐私数据,因行为异常导致指纹不匹配,请求被立即阻断,某试点家庭反馈,用户对机器人数据安全信任度从 55% 提升至 96%;同时,系统支持家长远程查看鉴权记录,实时监控隐私数据交互情况,进一步强化隐私保护。 三是特种机器人安全防护,可拓展至电力巡检、金融押运等特种机器人的数据安全管理,这类机器人涉及敏感数据(如电力设备参数、押运路线),安全需求严苛。例如在电力巡检机器人场景中,系统设短鉴权周期(1 小时),实时更新预存指纹,防止机器人被劫持后泄露巡检数据;若巡检路线或设备交互数据异常,指纹立即不匹配,触发远程锁止并报警,某电力公司测试显示,特种机器人数据安全防护等级从 “B 级” 提升至 “A 级”,敏感数据泄露风险降至 0。 随着我国智能机器人市场规模年增速达 35%,数据安全需求同步激增,预计 3 年内该系统可覆盖国内 25% 以上中高端智能机器人,带动机器人数据安全从 “被动防护” 向 “主动鉴权” 转型,市场规模超 15 亿元。
1. 徐增峰(核心发明人,上海治熵信息科技有限公司):公司技术总监,长期深耕网络安全与智能机器人交叉领域,主导本成果整体技术架构设计,提出 “行为关联指纹鉴权” 核心思路,曾主持上海市网络安全专项课题(聚焦工业机器人数据安全),发表相关 SCI 论文 8 篇,拥有 6 项数据安全领域专利,在技术研发中负责安全模型搭建与核心算法设计(如指纹生成、关键数据筛选),是成果创新的领军者。2. 李振昊(算法研发负责人,上海治熵信息科技有限公司):负责 “任务 - 行为” 关联模型与指纹生成算法开发,攻克 “动态行为数据筛选”“哈希运算效率优化” 技术难点。建立多场景任务行为关联库(覆盖 20 + 机器人任务类型),关键数据筛选准确率达 98%;优化 SHA-256 哈希运算逻辑,使指纹生成时间从 500ms 缩短至 100ms,保障鉴权实时性,是系统核心算法落地的核心力量。3. 吴鹏磊(系统开发负责人,上海治熵信息科技有限公司):主导数据安全管理系统的软硬件集成与工程化开发,设计安全数据库架构(支持百万级机器人指纹存储与查询)。
为了研发该成果,上海治熵信息科技有限公司在 2024 年 1 月 - 2025 年 5 月期间累计投入经费 520 万元,主要用于核心技术研发(安全模型与算法 220 万元、系统开发 180 万元)、安全测试与验证(80 万元)、场景试点(40 万元),其中上海市科技创新专项补贴 180 万元,企业自筹 340 万元。目前该系统已在 3 家工业企业、200 户家庭完成试点,试点反馈显示,机器人数据安全事件发生率降低 100%,用户数据安全信任度提升 80%,工业企业数据安全管理成本降低 40%,初步实现技术价值与产业需求的匹配。 针对产业化落地,尚需投入 230 万元研发经费(2025-2026 年),主要用于三方面:一是功能拓展,开发多机器人协同鉴权(如工厂多机器人数据交互协同验证)、AI 攻击识别(通过 AI 预判异常行为),预计投入 80 万元;二是行业适配,针对医疗、金融等特殊行业优化安全策略(如医疗机器人增加数据加密传输),预计投入 70 万元;三是合规认证,获取国家网络安全等级保护三级认证、工业信息安全认证,预计投入 80 万元,计划 6 个月内完成技术迭代。 成果在推动科学技术进步方面,突破了 “智能机器人数据安全鉴权单一、行为关联弱” 的技术瓶颈,提出的 “动态行为指纹” 技术范式,为机器人数据安全领域提供了新解决方案,相关技术可推动《智能机器人数据安全管理技术要求》行业标准的制定,提升我国在智能机器人安全领域的自主创新能力;在保障产业发展方面,该系统可带动网络安全、机器人操作系统、数据加密等上下游产业发展,预计 3 年内带动相关产业链增收 5 亿元,同时降低企业数据安全风险,避免因数据泄露导致的经济损失(单起工业数据泄露平均损失超 100 万元);在社会效益方面,保护家庭用户隐私数据,避免隐私泄露引发的社会问题,契合 “网络强国”“数字安全” 国家战略,具备显著的科学价值、经济价值与社会价值。
1. 技术许可与系统销售:向智能机器人制造商(工业、服务、特种机器人企业)许可核心技术(如 “行为指纹生成算法”“任务 - 行为关联模型”),按机器人产量收取提成,单台机器人技术许可费 800-1500 元;向企业用户销售标准化数据安全管理系统(含软件平台 + 硬件加密模块),针对不同场景提供定制化功能(工业版增加设备数据加密,家庭版增加隐私数据脱敏),单套系统售价 8-15 万元;为存量机器人提供安全升级服务(加装鉴权模块、部署系统软件),单台升级费用 3-5 万元,降低企业替换成本。 2. 联合开发与安全服务:与机器人整机企业联合开发 “安全机器人整机”,上海治熵信息提供数据安全核心技术,合作方负责机器人硬件研发与市场推广,按产品销售额的 15%-20% 收取技术收益分成;优先对接年产能超 5000 台的机器人企业,针对高安全需求场景(如金融、医疗)开发专属安全机器人,打造 “硬件 + 软件 + 服务” 的一体化安全解决方案。 3. 安全运营与数据合作:为企业用户提供 “系统 + 运营” 打包服务,除销售装备外,提供年度安全维护(如指纹库更新、漏洞修复)、安全审计(定期生成数据安全报告),年服务费 2-5 万元 / 套;与网络安全服务商合作,将系统纳入其工业安全或家庭安全解决方案,共享服务收益;同时,为政府部门提供机器人数据安全态势分析(脱敏后数据),辅助制定行业安全政策,单项目服务费用 10-20 万元。 4. 资金与资源需求:产业化阶段需引入 700 万元合作资金,用于三方面:一是技术工程化(投入 300 万元,开发适配不同机器人的标准化部署工具);二是市场推广(投入 200 万元,参加网络安全展会、对接机器人产业联盟);三是人才团队建设(投入 200 万元,引进数据安全、机器人系统集成领域专业人才);优先对接具备机器人制造资源(如终端硬件厂商)、网络安全渠道或行业用户资源的合作方,要求合作方具备 400 万元以上资金实力与 2 年以上网络安全或智能装备行业经验。 转化目标:1 年内完成 8 家机器人企业技术许可。