• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    分布式環(huán)境下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)的優(yōu)化

    2017-04-14 01:08:13王珂
    電子技術(shù)與軟件工程 2017年6期

    分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行靈活,具有優(yōu)秀的延展性和可靠性,已被廣泛應(yīng)用于企業(yè)管理和社交媒體的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中。然而由于分布式網(wǎng)絡(luò)中沒有控制處理中心,信息在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸路徑較多,因此需要對其進(jìn)行加密處理。傳統(tǒng)的加密技術(shù)不可避免的對整體系統(tǒng)產(chǎn)生消耗,同時(shí)加密所需時(shí)間較長,為此本文提出了一種基于混沌理論的分布式環(huán)境下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)的優(yōu)化方案。首先對混沌理論進(jìn)行了研究并詳細(xì)介紹了加密系統(tǒng)的構(gòu)成和軟件設(shè)計(jì),將混沌序列作為一次性口令,對比分析了傳統(tǒng)加密技術(shù)和優(yōu)化后加密方法的系統(tǒng)消耗和時(shí)耗,結(jié)果表明,采用混沌理論對分布式環(huán)境下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)密技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化可以顯著提高其時(shí)效性,同時(shí)降低加密技術(shù)對系統(tǒng)的占用率,是一種行之有效的網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)優(yōu)化方法。

    【關(guān)鍵詞】分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 加密技術(shù)優(yōu)化 混沌理論

    1 引言

    分布式環(huán)境下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)子區(qū)域,這些子區(qū)域由不同的管理者進(jìn)行管理。當(dāng)管理者需要獲取其余子區(qū)域的信息時(shí)則需要進(jìn)行通信。在分布式網(wǎng)絡(luò)中,不設(shè)有控制處理中心,網(wǎng)絡(luò)中的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)和另外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相互鏈接,這就為信息傳輸路徑提供了多種多樣的選擇。分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有運(yùn)行靈活,網(wǎng)絡(luò)管理流量較少,自身可靠性和延展性較強(qiáng)等優(yōu)勢,同時(shí)容易進(jìn)行維護(hù),所用代碼可以重復(fù),因此被廣泛應(yīng)用于企業(yè)管理和社交媒體等的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中。然而正是由于分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不存在中心節(jié)點(diǎn),用戶信息較為分散,從網(wǎng)絡(luò)中的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以輕松獲取用戶的個(gè)人隱私信息,容易造成信息泄露和濫用,因此在分布式環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全問題越來越引起學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前采用的網(wǎng)絡(luò)安全控制策略分為保證操作系統(tǒng)安全,網(wǎng)關(guān)保密,采用防火墻及加解密技術(shù)等,其中加解密技術(shù)應(yīng)用較為普遍。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)在分布式網(wǎng)絡(luò)中雖然可以起到一定的安全防護(hù)作用,但其對系統(tǒng)的占用較大,同時(shí)耗時(shí)較長,因此需要對其進(jìn)行優(yōu)化。

    本文在分布式網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)中引入了混沌理論?;煦缡菍^程進(jìn)行研究的一種非線性的動力學(xué)理論,所采用的混沌序列具有復(fù)雜性和不確定性的特點(diǎn),這為其應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)安全方面提供了可能性。本文將混沌理論引入分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的加密技術(shù)優(yōu)化過程中,介紹了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和軟件的運(yùn)行流程,將迭代產(chǎn)生的混沌序列作為一次性口令,通過對口令的認(rèn)證實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)加密的優(yōu)化。結(jié)果表明所提優(yōu)化方法對系統(tǒng)性能的消耗較小,運(yùn)算速度較快,達(dá)到了對分布式網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)優(yōu)化的目的。

    2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    2.1 總體結(jié)構(gòu)

    本文提出的基于混沌理論的分布式環(huán)境下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加密系統(tǒng)共分為三層,分別為應(yīng)用層,接口層和加密層,如圖1所示 。應(yīng)用層包含各種應(yīng)用程序,這些程序用于調(diào)用加密接口;接口層則主要由簽名、加密、身份認(rèn)證和證書等接口構(gòu)成,同時(shí)含有抽象的底層加密接口。這一層結(jié)構(gòu)隱藏了應(yīng)用層算法實(shí)現(xiàn)的具體細(xì)節(jié),只為上一層提供簡便的接口,方便應(yīng)用程序安全服務(wù)的運(yùn)行;加密層中含有對應(yīng)于接口的各種算法,主要負(fù)責(zé)各種具體算法的實(shí)現(xiàn)。

    2.2 加密系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    2.2.1 混沌理論

    混沌屬于偽隨機(jī)運(yùn)動,發(fā)生在確定的非線性系統(tǒng)中。對于一個(gè)系統(tǒng)來說,當(dāng)參數(shù)和初始條件給定時(shí),運(yùn)動具有確定性,然而其長期狀態(tài)與初始狀態(tài)密切相關(guān)。而混沌函數(shù)的特性是可以擴(kuò)大拉長和重疊折返,因此不可預(yù)測,對具有非線性特點(diǎn)的迭代方程進(jìn)行研究:

    其中LE為Lyapunov特征指數(shù),表示兩點(diǎn)間平均指數(shù)的幅散率。只要在混沌區(qū)間對A和xB分別取值,其迭代軌跡就會以指數(shù)形式發(fā)散,同時(shí)初始值的差異很小時(shí),其迭代軌跡會產(chǎn)生很大的變化,因此初始值是獲取迭代序列的重要因素。將上述特點(diǎn)引入加密理論就獲得了基于混沌理論的加密方法。對于分布式環(huán)境下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加密需要對用戶進(jìn)行身份認(rèn)證,而一次性口令是一種行之有效的防御措施,由于混沌具有對初始條件敏感、迭代序列多樣的特點(diǎn),因此采用混沌理論的一次性口令可以作為用戶身份識別的依據(jù)。圖2為基于混沌理論的一次性口令認(rèn)證過程,首先A將帶有用戶名的連接請求發(fā)送至B,經(jīng)B確認(rèn)后發(fā)送初始身份X0,在傳輸?shù)耐瑫r(shí)對信息進(jìn)行加密和簽名處理,之后進(jìn)過混沌算法處理迭代生成一次性口令,最后經(jīng)B解密并保存并與A生成的口令比較,如果結(jié)果相同則反饋A成功登錄。

    2.2.2 基于混沌理論的網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)的軟件設(shè)計(jì)

    圖3所示為基于上述混沌理論的網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)軟件工作流程,在初始化后,軟件需要先后對信息加密,異常事件和設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行判別,對信息加密的判別涉及到信息排隊(duì)分類,密鑰管理和加密/脫密程序, 其中信息排隊(duì)分類程序是將信息根據(jù)不同密級經(jīng)行分類,并根據(jù)緩存格式和時(shí)延大小進(jìn)行排隊(duì),密鑰管理程序則主要負(fù)責(zé)動態(tài)地分配和管理各個(gè)工作密鑰,加密/脫密程序則是對將排隊(duì)完畢的信息采用系統(tǒng)算法完成加密/脫密過程的處理;異常事件判別所需的程序負(fù)責(zé)處理加密時(shí)出現(xiàn)的異常事件,如非法脫密或非法用戶入侵等;在設(shè)備運(yùn)行判別中,終端/節(jié)點(diǎn)自動求助程序則起到在加密裝置出現(xiàn)問題時(shí)將故障設(shè)備關(guān)停并切換其他正常運(yùn)行設(shè)備的作用。

    3 加密性能優(yōu)化結(jié)果分析

    3.1 系統(tǒng)開銷

    在對分布式環(huán)境下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行加密時(shí)需要考慮加密技術(shù)對整個(gè)系統(tǒng)性能開銷的影響,圖4為優(yōu)化前后系統(tǒng)性能開銷的對比分析,可以看出采用混沌理論后,相比較于傳統(tǒng)的機(jī)密技術(shù)系統(tǒng)消耗下降,這是由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)沒有采用過多的結(jié)構(gòu)層,從而減少了層與層之間的調(diào)用開銷,另一方面,采用混沌理論的加密技術(shù)只需要對迭代序列(用作一次性口令)進(jìn)行處理,數(shù)據(jù)傳輸和處理過程中對系統(tǒng)的占用較少。

    3.2 加密時(shí)耗

    采用混沌理論對分布式環(huán)境下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)的優(yōu)化還體現(xiàn)在加密時(shí)耗上,對加密時(shí)耗的計(jì)算如式3所示:

    Tj=∑mi=1PiTji (3)

    式中Tji為j加密方法處理數(shù)據(jù)流i所需時(shí)間,Pi為處理數(shù)據(jù)流i的操作頻數(shù)。

    如表1所示,對比了兩種加密技術(shù)消耗的時(shí)間,雖然采用混沌理論的加密技術(shù)在初始化和提取過程中的耗時(shí)(分別為64934?s和8956?s)略高于傳統(tǒng)加密技術(shù),但前者的加密時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于后者,分別為43765?s和17224?s,這是因?yàn)榛诨煦缋碚摰募用芗夹g(shù)在對數(shù)據(jù)流的處理過程中有很多是不需要進(jìn)行加密和認(rèn)證的,而傳統(tǒng)加密技術(shù)則需要對每項(xiàng)數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密和認(rèn)證,因此會消耗大量的時(shí)間,可以看出將混沌理論引入加密技術(shù)中可以大大提高分布式環(huán)境下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加密的效率。

    圖5為兩種加密技術(shù)運(yùn)算時(shí)間隨信息長度的變化,可以看出隨著信息長度的增加,兩種加密技術(shù)的運(yùn)算時(shí)間均有所增大,但總體來說基于混沌理論的分布式環(huán)境下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)的運(yùn)算時(shí)間均低于傳統(tǒng)的加密技術(shù),其時(shí)效性較高。

    4 結(jié)束語

    傳統(tǒng)的分布式網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)存在靈活性差,系統(tǒng)占用率高,耗時(shí)長的缺點(diǎn)。本文引入混沌理論對分布式環(huán)境下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化可以明顯降低由于加密對系統(tǒng)性能造成的損耗,其加密時(shí)間較短,可以廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)優(yōu)化的過程中。

    參考文獻(xiàn)

    [1]Priyantha,N.B.,Chakraborty,A.,and Balakrishnan,H.The Cricket location-support system[C].In Proceedings of the 6th Annual international Conference on Mobile Computing and Networking(Boston,Massachusetts,United States,August 06-11,2000).Mobi Com'00.ACM,New York,NY,32-43.2000

    [2]周福才,朱偉勇.基于混沌理論身份認(rèn)證研究[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2002,23(08):730-732.

    作者簡介

    王珂(1980-),女(漢族),河南省鄭州市人。碩士研究生。講師。主要研究方向計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

    作者單位

    鄭州旅游職業(yè)學(xué)院信息工程系 河南省鄭州市 450000

    胶南市| 万山特区| 婺源县| 饶河县| 吉隆县| 土默特左旗| 黄大仙区| 彰化县| 太康县| 金门县| 林州市| 上思县| 县级市| 高雄市| 额尔古纳市| 芷江| 龙川县| 饶阳县| 商城县| 静宁县| 吴旗县| 叶城县| 雷山县| 德州市| 县级市| 五大连池市| 荆门市| 新宾| 玛多县| 荣成市| 寻乌县| 深州市| 贡觉县| 池州市| 琼中| 北宁市| 凯里市| 侯马市| 县级市| 天全县| 旅游|