云計算架構(gòu)中代碼入侵自動監(jiān)測系統(tǒng)設計研究

摘 要：目前無論是民用計算機服務器系統(tǒng)，還是企事業(yè)單位的計算機系統(tǒng)，為了讓該系統(tǒng)具備更高性能，要考慮在云計算架構(gòu)下設計新的系統(tǒng)，起到自動監(jiān)測作用?；趯υ撓到y(tǒng)設計過程主要涉及內(nèi)容的分析，文章探討了這類內(nèi)容的專業(yè)設計方法，讓云計算架構(gòu)下的自動監(jiān)測系統(tǒng)在性能方面獲得升級。

關(guān)鍵詞：云計算;代碼入侵;自動監(jiān)測

0 引言

云計算系統(tǒng)的運行優(yōu)勢是可在最短時間實現(xiàn)對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的跟蹤，并且取得結(jié)果，因此在代碼入侵自動監(jiān)測系統(tǒng)的設計中，就可以使用這一性能，使得代碼入侵自動監(jiān)測系統(tǒng)，無論是對于存儲的數(shù)據(jù)還是傳遞的數(shù)據(jù)，都可以完全保障安全。

1 云計算架構(gòu)中代碼入侵自動監(jiān)測系統(tǒng)的設計內(nèi)容

1.1 硬件設施

硬件設施的設計中要考慮3個項目，首先是主控單元，要根據(jù)云計算架構(gòu)中的代碼入侵系統(tǒng)運行優(yōu)勢，以及單位時間內(nèi)所需要處理的數(shù)據(jù)，選擇性能較高的主控單元，同時也要考慮到主控單元在設置過程的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性。無論是何種情況下，都必須要保障該電路的運行速度和實時性能^[1]。

其次是控制芯片，考慮到所有計算機系統(tǒng)的運行過程都必須要設置USB協(xié)議，就意味著如果USB協(xié)議的復雜性較高，那么設備就必須具備智能化特點。因此在芯片的選擇過程中，要分析芯片所需要執(zhí)行的功能，然后做出良好選擇。

最后是電源電路的系統(tǒng)設計，由于代碼入侵自動監(jiān)測時，必然會對電源電路造成一定影響，因此就必須要保證整個系統(tǒng)運行電壓的穩(wěn)定性和精準度，這就要求在實際的設計過程中，必須要在其中設置專業(yè)穩(wěn)壓器。

1.2 軟件設施

軟件設施的設計過程，要借助專業(yè)的網(wǎng)絡系統(tǒng)，起到針對所有入侵代碼的有效性跟蹤作用，為了讓該系統(tǒng)在運行階段最大限度降低人員操作過程中的復雜度，需要設計一種可完成機械自主學習的代碼結(jié)構(gòu)。整體的工作流程包括運行模式的順向傳播、逆向傳播，根據(jù)整個系統(tǒng)的記憶訓練以及最終需要完成的學習梳理。此外在整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計階段，必須要包括輸入層、輸出層以及隱含層3個不同的運行層級，保證整個計算機網(wǎng)絡可以完成針對各類入侵代碼的跟蹤性監(jiān)測系統(tǒng)正常運行，使得整個系統(tǒng)可完成針對所有參數(shù)和數(shù)據(jù)的自主化監(jiān)測。

1.3 監(jiān)測結(jié)果

在監(jiān)測結(jié)果的取得和分析過程中，可根據(jù)所有代碼的建設形式，在計算機系統(tǒng)中設置容易被竊取的代碼，之后在云計算架構(gòu)中加入日期自動監(jiān)測系統(tǒng)，模擬常見的攻擊手段，了解在現(xiàn)有的攻擊手段使用過程中的代碼入侵自動監(jiān)測系統(tǒng)是否起到了專業(yè)的作用，既可以保護各類隱私性的信息，同時也可以根據(jù)已經(jīng)設定的功能把當前遭受的攻擊信息直接以數(shù)據(jù)的模式向?qū)I(yè)人員展現(xiàn)，從而讓專業(yè)的人員以攻擊圖或者其他模式，最大限度地消除現(xiàn)有的攻擊手段。

1.4 整體架構(gòu)

在云計算架構(gòu)中，代碼入侵自動監(jiān)測系統(tǒng)無論是硬件設施的建設，還是軟件設施的建設，都必須要將其納入整體性的框架，而只有整體框架都得到了科學性的使用，才可以確保在目前的整個系統(tǒng)建設過程中不會存在嚴重的風險。要求在整體框架的建設階段，一方面要科學了解所有的硬件設施如何建設，另一方面要分析所有的軟件系統(tǒng)如何和硬件系統(tǒng)對接，同時也要根據(jù)這類設施的建設方法和使用方案，對整個系統(tǒng)進行專業(yè)化構(gòu)造。

2 云計算架構(gòu)中代碼入侵自動監(jiān)測系統(tǒng)的設計方法

2.1 整體架構(gòu)設計

在整體架構(gòu)的設計過程中，由于使用的傳感器電路都在運行中進行了模塊化的處理，因此監(jiān)測到的所有信號輸出參數(shù)為高低電平，可以直接根據(jù)這一輸出方式和相關(guān)芯片建立通信渠道。在云計算架構(gòu)體系中，建立的數(shù)據(jù)信號要經(jīng)過濾波和放大處理，并進行A/D口轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)對云計算架構(gòu)中各類信號的有機處理工作，還要在此基礎上實現(xiàn)對所有信號的有序監(jiān)測，從而了解在云計算的運行環(huán)境之下是否存在代碼入侵問題^[2]。如果發(fā)現(xiàn)問題要立即將該參數(shù)進行取代，才可保證該裝置具有良好的運行機制。在整體性的框架設計中，無論是在人工操作的性能上，還是在管理優(yōu)勢上，都要具有穩(wěn)定的運行性能和操作性能。

2.2 硬件系統(tǒng)設計

在硬件系統(tǒng)的設計過程中，考慮到在云計算架構(gòu)內(nèi)的代碼入侵時，整個系統(tǒng)必須要具備極高的處理速度和實時性。從當前市面上的各類主控單元的處理結(jié)果上來看，最終選擇STM32F1036芯片，該芯片具有較好的系統(tǒng)性能，同時也在系統(tǒng)的運行過程中充分降低了成本和功耗。本文選擇的芯片為原有STM32芯片的升級性型號，在所有的同類型產(chǎn)品中，具有最高的運行性能優(yōu)勢，包括產(chǎn)品價格較低，可允許的外接接口數(shù)量提升，對于實時性具有良好的保障以及運行功耗較低等。

對于控制芯片的設計，由于在本文的研究過程中，對象是允許USB接口的相關(guān)芯片，因此在整體性的設計過程中，USB協(xié)議的復雜性較高，所有的外設要具備智能性，從而最終選擇Cyprice公司開發(fā)的帶有智能USB接口的芯片，其包括串行接口，可發(fā)揮所有的USB功能。

對于電源電路的設計，因為考慮到在代碼入侵之時，大量代碼是為了對原有的電源電路造成影響，因此本文在電源電路的設計過程中，通過使用穩(wěn)壓器，保證整個電路可以保持穩(wěn)定，最終選擇穩(wěn)壓器LM2575系列，其可以實現(xiàn)電路12 V向5 V的有效轉(zhuǎn)化。

在硬件系統(tǒng)的設計過程中，還包括其他類型的系統(tǒng)，其中最為關(guān)鍵的是時鐘電路和復位電路。在時鐘電路的運行過程中，要保障自動監(jiān)測系統(tǒng)的運行時效性，所以設計過程采用的振動源為12 MHz。將整個芯片的兩個引腳區(qū)域設置成X1和X2引腳，形成一個有效的閉合回路，從而使得內(nèi)部所有運行期間內(nèi)，代碼入侵時可以被時鐘電路所實時監(jiān)測。對于復位電路的設計，則在運行中可直接使用主控單元對整個系統(tǒng)進行復位，對其進行初始化處理。

2.3 軟件系統(tǒng)設計

在軟件系統(tǒng)的設計過程中，要在云計算架構(gòu)中建立一個有效的且?guī)в忻黠@機器自主學習能力的網(wǎng)絡系統(tǒng)，最終所建立的網(wǎng)絡系統(tǒng)為誤差逆?zhèn)鞑バ偷木W(wǎng)絡，因為該網(wǎng)絡具有良好的自主學習能力。此外作為一個有強映射能力的網(wǎng)絡系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的拓撲結(jié)構(gòu)處理，并且在其中構(gòu)成輸入層、隱含層以及輸出層3個層級，各個層級之間形成了有效良好的對應關(guān)系，從而使得各類信息可以在相鄰的層級之內(nèi)進行神經(jīng)元層面連接和轉(zhuǎn)換。

在專業(yè)設計過程中，對于該節(jié)點的處理過程，最終使用相關(guān)數(shù)據(jù)進行提取，并且在其中設置有效的權(quán)重，經(jīng)過轉(zhuǎn)化之后，將這一輸入值進行替換，最終取得一個輸出值，該參數(shù)可以作為期望輸出值處理。在代碼入侵之后，很可能會對原有的輸出值造成一定的替換，此時就可以直接使用云計算功能背景下的相關(guān)對比軟件，實現(xiàn)期望輸出值和實際輸出值的對比，如果發(fā)現(xiàn)在某一段數(shù)據(jù)的傳輸過程中，大量的數(shù)據(jù)已經(jīng)遭受了替換，此時就可以認為當前軟件系統(tǒng)已經(jīng)遭受了攻擊，是否是由代碼入侵導致的，需要經(jīng)過進一步的分析。

在運行過程中訓練出了BP神經(jīng)網(wǎng)絡，首先實現(xiàn)了網(wǎng)絡系統(tǒng)初始化處理，采集已經(jīng)出現(xiàn)變化的數(shù)據(jù)。其次要根據(jù)不同層級的運行系統(tǒng)以及運行參數(shù)，對數(shù)據(jù)處理問題的發(fā)生區(qū)域進行定位。最后實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的定位，如果某個參數(shù)的轉(zhuǎn)化過程和原有的處理方法不同，就意味著該節(jié)點或者該區(qū)域的代碼被入侵代碼替換，此時可通過對該區(qū)域的定位得到入侵結(jié)果。

2.4 監(jiān)測結(jié)果取得

在試驗過程中，必須要建設一個專業(yè)的測試環(huán)境，并在其中輸入不同的參數(shù)，最終所取得的處理過程中，可以基于WANIDS實驗系統(tǒng)，直接在其中建立一個數(shù)據(jù)平臺，并且設置專業(yè)測試主機，通過使用不同的方法，測試該程序是否起到正確的監(jiān)測作用^[3]。

從最終取得的結(jié)果來看，針對整個系統(tǒng)的丟包率，自動監(jiān)測系統(tǒng)在云計算架構(gòu)下實現(xiàn)了對于所有網(wǎng)絡系統(tǒng)訪問數(shù)據(jù)的監(jiān)測，同時利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡的相關(guān)算法得到結(jié)果。對所有丟包率參數(shù)進行實時性的跟蹤和跟進，在丟包率過高時第一時間發(fā)出警報;對信任度的對比工作，可以發(fā)現(xiàn)在加入了自動監(jiān)測系統(tǒng)之后，如果出現(xiàn)了程序入侵問題，整體運行的信任度會在極短的時間內(nèi)大幅度下降，這也從另一個層面驗證了其在監(jiān)測響應時間方面也具有良好的性能。

3 結(jié)語

綜上所述，云計算架構(gòu)中的入侵代碼自動監(jiān)測系統(tǒng)設計過程中，需要完成的設計任務包括整體架構(gòu)的設計、硬件系統(tǒng)的設計、軟件系統(tǒng)的設計等。所有項目的設計過程，針對硬件系統(tǒng)，要包含主控芯片的設計、USB接口的設計等，軟件系統(tǒng)則主要是通過建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡分析所有的參數(shù)，從取得的結(jié)果上來看，這一設計方法具有良好的應用效果。

作者簡介：陳幸如（1994— ），女，安徽蕪湖人，助教，碩士;研究方向：機器學習。

[參考文獻]

[1]毛養(yǎng)紅，程學軍.局域網(wǎng)惡意代碼入侵過程的痕跡數(shù)據(jù)監(jiān)測仿真[J].計算機仿真，2020（1）：263-266，271.

[2]李建.局域網(wǎng)惡意代碼入侵自動安全監(jiān)測系統(tǒng)設計[J].吉林大學學報（信息科學版），2019（5）：559-565.

[3]郭雅，駱金維，李泗蘭.云計算架構(gòu)中惡意代碼入侵自動監(jiān)測系統(tǒng)設計[J].計算機測量與控制，2018（7）：128-131，136.

（編輯?何 琳）

Research on design of code intrusion automatic monitoring system

in cloud computing architecture

Chen Xingru

（Huaihua Polytechnic College， Huaihua 418000， China）

Abstract：At present， whether it is a civil computer server system or a computer system of enterprises and institutions， in order to make the system have higher performance， we should consider designing a new system under the cloud computing architecture to play an automatic monitoring role. Based on the analysis of the main content of the system design process， this paper discusses the professional design method of this kind of content， so that the automatic monitoring system under cloud computing architecture can be upgraded in terms of performance.

Key words：cloud computing; code intrusion; automatic monitoring