云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法研究

郭丹丹，王 菲

（鄭州理工職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 450000）

0 引 言

云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法是將加密與處理相結(jié)合，在信源加密原始信號，處理者在加密域進行處理，信宿解密即得信號，在不知道信號內(nèi)容的條件下提供處理的服務(wù)。為了防止海量通信關(guān)鍵信息出現(xiàn)遺失、損壞等問題，在無損加密的過程中，無損密文信號無冗余信息可以利用合法用戶擁有密鑰，針對可逆信息隱藏部分進行加密，從而實現(xiàn)對可逆信息隱藏的完全無損加密[1]。因此，本文在云計算環(huán)境下對海量通信信息無損加密方法展開研究。

1 云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法設(shè)計

為適應(yīng)云計算環(huán)境下對海量通信信息無損加密的要求，本文針對海量通信信息無損加密的安全系數(shù)進行方法設(shè)計?？紤]到其安全系數(shù)是實現(xiàn)信息無損加密的關(guān)鍵因素[2]。因此，在進行云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法研究中，首先確定其安全系數(shù)，進而實現(xiàn)云計算環(huán)境下海量通信信息的無損加密。在加密過程中，首先輸入通信信息字符串，對海量通信信息進行壓縮處理。再通過判斷次數(shù)拆分字符，字符后移，確定通信信息加密算法的安全系數(shù)并輸出結(jié)果[3]。最終，實現(xiàn)云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密。

1.1 確定通信信息加密算法的安全系數(shù)

在云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法設(shè)計中，加密算法的安全系數(shù)是實現(xiàn)海量通信信息無損加密的關(guān)鍵因素。為防止海量通信信息在傳輸過程中出現(xiàn)泄漏的情況，加密程度可以根據(jù)通信信息加密算法的安全系數(shù)優(yōu)先級安排加密任務(wù)的執(zhí)行。海量通信信息加密的實施依賴信源加密原始信號，通過在加密域進行處理，信宿解密即得信號。在加密任務(wù)執(zhí)行提供信號過程中，可通過云計算為指定的通信信息定時進行無損加密任務(wù)。為證明云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法下的加密算法安全系數(shù)更高，設(shè)云計算環(huán)境下的海量通信信息加密安全系數(shù)為q，求得海量通信信息加密安全系數(shù)，如公式（1）所示：

其中：c指的是每個密鑰能夠嵌入的海量通信信息的比特數(shù)值；pb指的是云計算環(huán)境下海量通信信息的失真度；dt指的是海量通信信息加密算法的評價指標(biāo)。

為探究通信信息加密算法的安全系數(shù)與無損加密嵌入率之間的關(guān)系，通過計算，如公式（2）所示：

其中：ner指的是海量通信信息無損加密嵌入率；n指的是海量通信信息無損加密嵌入容量。根據(jù)式（2）可知，海量通信信息加密算法的安全系數(shù)隨海量通信信息無損加密嵌入率的增大而增大，兩者之間呈正比例增長的關(guān)系。

1.2 實現(xiàn)云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密

考慮到加密算法的安全系數(shù)隨信息無損加密嵌入率的增大而增大，因此，必須引進云計算技術(shù)，最大限度的提高信息無損加密嵌入率，實現(xiàn)云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密。

面對傳統(tǒng)的海量通信信息無損加密方法、內(nèi)容和能力有限的情況，尤其是面對通信信息數(shù)量大、加密算法性能評價指標(biāo)低、加密速度慢的情況下，經(jīng)常出現(xiàn)通信信息遺失或損壞的問題。通過云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法可以有效提高其加密關(guān)鍵因素之間發(fā)展趨勢的相異程度，進行相應(yīng)的關(guān)聯(lián)分析。實現(xiàn)云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密的過程指的就是原始海量通信信息，通過云計算環(huán)境下信息加密算法，利用加密密鑰，實現(xiàn)海量通信信息無損加密。圖1 是云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密的具體過程。

圖1 云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密流程圖

根據(jù)圖1 所示，確定云計算環(huán)境下海量通信信息加密算法是實現(xiàn)信息無損加密中尤為重要環(huán)節(jié)。分析云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密的安全系數(shù)，可以實現(xiàn)實時對信息原始無損加密任務(wù)分配，致力于尋找安全系數(shù)最高的信息無損加密的規(guī)律，從而生成具有較強規(guī)律性的數(shù)據(jù)序列，而后提高云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法性能的評價指標(biāo)。

2 仿真實驗

2.1 實驗準(zhǔn)備

為了進一步證明云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法的有效性，本文針對海量通信信息加密算法安全系數(shù)進行實驗。為確保實驗結(jié)果的公平性，整體實驗所用設(shè)備型號、性能完全相同，首先采用傳統(tǒng)的海量通信信息無損加密方法進行信息加密，再采用文章設(shè)計的云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法實施同樣操作步驟，設(shè)置傳統(tǒng)的信息無損加密方法為對照組。將實驗次數(shù)設(shè)為5 次，分別使用兩種方法進行實驗。

2.2 實驗結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)設(shè)計的實驗，將兩種方法下的海量通信信息加密算法安全系數(shù)進行對比。采集5 組實驗數(shù)據(jù)，將實驗數(shù)據(jù)對比情況進行整理，實驗結(jié)果如表1 所示。

表1 海量通信信息加密算法安全系數(shù)對比

通過實驗結(jié)果得出如下結(jié)論：本文設(shè)計的云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法的加密算法安全系數(shù)明顯高于實驗對照組傳統(tǒng)的加密方法。因此，云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法是實現(xiàn)信息無損加密的重要手段。因此，有理由加大云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法在信息加密中的應(yīng)用，為實現(xiàn)信息無損加密提供強有力的技術(shù)支撐。

3 結(jié) 論

隨著云計算環(huán)境下計算機聯(lián)網(wǎng)的逐步實現(xiàn)，海量通信信息的保密問題越來越重要。海量通信信息的安全無論是對于國家還是個人都很重要，針對云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法的研究可以大幅度提高量通信信息加密算法安全系數(shù)，完成傳統(tǒng)的無損加密方法所不能完成的任務(wù)。云計算環(huán)境下海量通信信息無損加密方法是無損加密的核心技術(shù)，具有一定的學(xué)術(shù)意義。