檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式控制方法分析

王艷華

(煙臺(tái)職業(yè)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264670)

0 引言

隨著檔案數(shù)字化管理技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)檔案的安全性提出了更高的要求，需要進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式優(yōu)化控制，在網(wǎng)絡(luò)信息化條件下，進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)加密存儲(chǔ)的方法，提高檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)的安全性，研究檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式的優(yōu)化控制方法，在確保檔案信息存儲(chǔ)和傳輸?shù)陌踩苑矫婢哂兄匾饬x[1].

有關(guān)檔案信息存儲(chǔ)和傳輸問(wèn)題，相關(guān)學(xué)者做了大量研究.文獻(xiàn)[2]提出利用區(qū)塊鏈技術(shù)存儲(chǔ)檔案信息的體系，其優(yōu)勢(shì)在于該技術(shù)具有無(wú)法篡改特性、信息可追溯性以及摒棄中心化定義的特征，可利用這些優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)電子檔案存儲(chǔ)和傳輸管理.文獻(xiàn)[3]研究檔案信息化大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸問(wèn)題，其類型和結(jié)構(gòu)更加多樣化和復(fù)雜，提出基于檔案的本質(zhì)屬性，分析數(shù)字檔案的大數(shù)據(jù)特征和存儲(chǔ)傳輸利用環(huán)節(jié)，研究了新大數(shù)據(jù)技術(shù)在檔案信息化過(guò)程中的支持及其在數(shù)字檔案存儲(chǔ)利用和知識(shí)發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用.雖然當(dāng)前研究取得一定進(jìn)展，但并未滿足當(dāng)前檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式自適應(yīng)性，為此提出基于向量量化編碼技術(shù)的檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式控制方法，首先進(jìn)行構(gòu)建檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息量化編碼模型，然后提取檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息的關(guān)聯(lián)特征量，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化存儲(chǔ)加密優(yōu)化，在進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息存儲(chǔ)、傳輸和調(diào)度過(guò)程中[4]，通過(guò)加密存儲(chǔ)和傳輸，降低檔案信息被攻擊和竊取的風(fēng)險(xiǎn).

1 檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)的信息量化編碼模型

1.1 檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息密鑰構(gòu)造

Gi=(rkij+gxiki)×ki×li

(1)

其中：gxiki表示檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息初始值.以β1β2…βn作為檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息隔離和加密的種子密鑰，給出明文控制密鑰流

迭代產(chǎn)生N個(gè)不同的c值，記為ci,{i=0,1,…,N-1}，得到檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息加密的碼書(shū)為：s={si,i=1,…,M|si∈S}，設(shè)置檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息編碼的加密協(xié)議[6]，采用隨機(jī)向量量化編碼的方法得到檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息加密的傳輸比特序列的統(tǒng)計(jì)量z滿足：

(2)

式中，r表示檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息加密系數(shù)，ur表示檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式控制值，σr表示檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式加密值。對(duì)于明文序列中的n種不同字符組成密鑰，采用分段線性加密方法進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息的加密編碼格式設(shè)計(jì)，其16進(jìn)制表示如下：

(3)

其中，n表示檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的密鑰構(gòu)造輸出值.根據(jù)保密存儲(chǔ)信息的密鑰構(gòu)造，進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息量化編碼.

1.2 檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息量化編碼

為了實(shí)現(xiàn)檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式控制，需要構(gòu)建檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息量化編碼模型，在完成密鑰構(gòu)造后，采用明文序列映射方法，進(jìn)行檔案數(shù)字化保密信息傳輸，構(gòu)建信息源編碼模型[8].檔案數(shù)字化保密信息存儲(chǔ)的格式化參數(shù)為P={G1,G2,e,g,g2,g3,h,H1,H2}，得到檔案數(shù)字化保密傳輸?shù)碾S機(jī)量化密鑰：

(4)

其中，Pi(i=1,…,n)表示檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息傳輸?shù)谋忍亓?，令t0=H1(g,g1,g2,g3,h)，得到檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息格式分布為：

(5)

上式中，Kv(z)函數(shù)表示檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)的Logistics混沌函數(shù)，t表示檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)所需時(shí)間，λ表示存儲(chǔ)信息傳輸輸出值.在非線性映射下，得到

表示檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)的密鑰分量，當(dāng)滿足

得到檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息量化編碼表達(dá)式為：

F=FY-wαKα-1(w)dw-1

(6)

其中，Kα-1(w)為檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)的橢圓雙曲特征分量，wα為檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息傳輸?shù)娜萘?采用分段線性加密方法進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息的加密編碼格式設(shè)計(jì)[9]，得到信息量化編碼模型如圖1所示.

圖1 檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)的信息量化編碼模型

根據(jù)檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息量化編碼模型構(gòu)造，進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式優(yōu)化控制.

2 檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)控制優(yōu)化

2.1 向量量化編碼技術(shù)

上述構(gòu)建檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息量化編碼模型采用了分段線性加密方法進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息，在加密編碼格式設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)控制優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出基于向量量化編碼技術(shù)的檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式控制方法.結(jié)合模糊控制方法進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式的自適應(yīng)控制[10]，得到向量量化編碼的分布矩陣特征量：

(7)

C4S=D[c4s1,c4s2,…,c4sL]×∑(H0,H1,H2,H3,H4)

(8)

已知c4s1,c4s2,…,c4sL分別表示分布矩陣初始值分布情況特征量，a(t)表示在檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息的系數(shù)性特征分量，檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息的加密傳輸密鑰特征值為|s(t)|，循環(huán)處理消息序列分布矩陣為：

(9)

U=E∑EH

(10)

式中，E表示檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息傳輸碼元在鏈路層(a,bm)上的酉矩陣；∑=diag[σ1,σ2,…，σ4P]為對(duì)角矩陣，且特征值滿足：

σ1>，…，σL>σL+1=…σ4P

(11)

由此得到檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)的向量量化編碼技術(shù)模型，優(yōu)化的表達(dá)式為：

(12)

用ft(H1,H2,H3)表示非線性函數(shù)，結(jié)合非線性映射加密方法，進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息的優(yōu)化控制.

2.2 檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式輸出控制優(yōu)化

利用SHA-1向量量化編碼的方法，構(gòu)建檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式控制模型[12]，得到密鑰流特征分布關(guān)系如下：

ZN=g·XN+WN

(13)

式中，g=(z1,z2,…,zN)H、XN=(x1,x2,…,xN)H、WN=(w1,w2,…,wN)H與N=1,2,…均為密鑰流分布的隨機(jī)變量，每個(gè)檔案信息的信源調(diào)制參數(shù)為RN，采用密文反饋方式，得到存儲(chǔ)格式控制的梯度模分布為：

(14)

提取檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息的關(guān)聯(lián)特征量，為：

angle(gXN)=(angle(XN)+φg)mod(2π)

(15)

對(duì)提取的關(guān)聯(lián)特征量采用相位隨機(jī)映射方法進(jìn)行量化編碼和存儲(chǔ)格式的隨機(jī)置亂處理，得到隨機(jī)分布的碼元序列為：

(16)

使用不同的非線性函數(shù)，得到循環(huán)n位后的加密輸出為：

(17)

每次循環(huán)結(jié)束，對(duì)緩存進(jìn)行更新，則有：

(18)

(19)

根據(jù)加密和解密密鑰的自動(dòng)匹配實(shí)現(xiàn)檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式的控制，表示為：

(20)

存儲(chǔ)格式的優(yōu)化分布時(shí)隙可表示為：

(21)

綜上分析，實(shí)現(xiàn)檔案數(shù)字化安全存儲(chǔ)格式輸出優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示.

圖2 檔案數(shù)字化安全存儲(chǔ)格式輸出優(yōu)化控制實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖

3 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

圖3 待加密的檔案數(shù)字化存儲(chǔ)信息

為了測(cè)試所提方法在實(shí)現(xiàn)檔案數(shù)字化存儲(chǔ)格式優(yōu)化控制中的性能，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)采用Matlab 7仿真工具進(jìn)行加密控制算法設(shè)計(jì)，檔案數(shù)字化存儲(chǔ)信息的比特序列分布長(zhǎng)度為160 bit，數(shù)字化加密的HASH值S0=1.25，密鑰初始值為x0=0.395 642 571 026 984，將初始的檔案信息S0分為20 byte進(jìn)行分段加密，得到待加密的檔案數(shù)字化存儲(chǔ)信息如圖3所示.

以圖3的數(shù)據(jù)為輸入，實(shí)現(xiàn)檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息的加密，采用該方法能有效實(shí)現(xiàn)檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)和傳輸，檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式控制的自適應(yīng)性較好，降低了被攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，測(cè)試不同方法進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式控制的性能，以抗攻擊力為測(cè)試指標(biāo)，得到對(duì)比結(jié)果如圖4所示.

分析圖4得知，采用本文方法進(jìn)行抗攻擊能力測(cè)試，其攻擊準(zhǔn)確率對(duì)比傳統(tǒng)方法較高，且始終高于傳統(tǒng)算法的抗攻擊準(zhǔn)確性，說(shuō)明本文方法擁有更強(qiáng)大的抗攻擊能力.在抗攻擊能力測(cè)試基礎(chǔ)上進(jìn)行檔案數(shù)字化加密輸出存儲(chǔ)控制，其結(jié)果如圖5所示.

圖4 抗攻擊能力測(cè)試圖5 檔案數(shù)字化加密輸出存儲(chǔ)控制優(yōu)化

分析圖5得知，采用該方法進(jìn)行檔案數(shù)字化加密輸出存儲(chǔ)控制優(yōu)化，對(duì)于檔案存儲(chǔ)和傳輸過(guò)程中的安全性能更加有保障，可用于實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中.

4 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行檔案數(shù)字化存儲(chǔ)格式優(yōu)化，通過(guò)加密格式實(shí)現(xiàn)安全存儲(chǔ)，提出基于向量量化編碼技術(shù)的檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式控制方法.檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式控制是建立在加密算法基礎(chǔ)上，大量的檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息通過(guò)大數(shù)據(jù)的形式實(shí)現(xiàn)信息傳輸和調(diào)度.進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式的自適應(yīng)控制，提取檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息的關(guān)聯(lián)特征量，對(duì)提取的關(guān)聯(lián)特征量進(jìn)行量化編碼和存儲(chǔ)格式的隨機(jī)分布，構(gòu)建檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息量化編碼模型，實(shí)現(xiàn)檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)信息的加密密鑰構(gòu)造，根據(jù)加密和解密密鑰的自動(dòng)匹配實(shí)現(xiàn)檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式的控制優(yōu)化.分析得知，采用該方法進(jìn)行檔案數(shù)字化保密存儲(chǔ)格式控制的自適應(yīng)性較好，加密的抗攻擊能力較強(qiáng)，提高了檔案數(shù)字化的安全存儲(chǔ)能力，具有很好的應(yīng)用價(jià)值.