發(fā)布時(shí)間：2023-12-02 14:06

　　云中充滿了重要和敏感的數(shù)據(jù)信息,這些信息的泄露、破壞或竊取會(huì)造成不同程度的后果,保障云計(jì)算環(huán)境中數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性是當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。使用加密技術(shù)可以將明文信息轉(zhuǎn)變?yōu)椴痪哂袑?shí)際意義的密文數(shù)據(jù),密文數(shù)據(jù)的破解是一項(xiàng)耗時(shí)巨大且十分困難的工程,而且對(duì)于一些加密算法,目前還不存在可以攻破它們的攻擊方法,因此加密技術(shù)可以提高云中數(shù)據(jù)的安全性。但是加密算法的計(jì)算復(fù)雜度普遍偏高,加解密大數(shù)據(jù)時(shí)的時(shí)間成本和計(jì)算成本都很高,因此,研究加解密速度快、安全性高且適用于云計(jì)算環(huán)境的加密算法,對(duì)保障云計(jì)算中數(shù)據(jù)的安全具有重要的意義和價(jià)值。本文的主要研究?jī)?nèi)容為如何利用云計(jì)算的計(jì)算資源豐富和支持虛擬化、并行化等優(yōu)點(diǎn),結(jié)合加密技術(shù)來(lái)提升云計(jì)算的安全性。通過(guò)對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)了對(duì)稱密碼體制中的AES密碼算法相對(duì)來(lái)說(shuō)更加適合加解密大數(shù)據(jù),且易于并行化實(shí)現(xiàn),因此選擇AES密碼算法作為研究面向云計(jì)算的數(shù)據(jù)加解密方案�？紤]到傳統(tǒng)的AES密碼算法中的S盒具有迭代周期短、非線性性弱,以及密鑰生成算法具有輪密鑰和種子密鑰相關(guān)性較強(qiáng)的缺點(diǎn)。基于AES改進(jìn)算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,改進(jìn)了 S盒的構(gòu)造過(guò)程,并結(jié)合序列密碼的優(yōu)點(diǎn)改進(jìn)了密鑰流生成過(guò)程...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 云計(jì)算安全性的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 并行計(jì)算的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 AES改進(jìn)算法的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
2 云計(jì)算與預(yù)備數(shù)學(xué)知識(shí)
    2.1 云計(jì)算的概念和環(huán)境構(gòu)成
    2.2 云計(jì)算中的常見概念
        2.2.1 并行計(jì)算
        2.2.2 分布式計(jì)算
        2.2.3 集群計(jì)算
        2.2.4 網(wǎng)格計(jì)算
    2.3 云服務(wù)的分類
    2.4 云計(jì)算的發(fā)展趨勢(shì)和面臨問(wèn)題
    2.5 預(yù)備數(shù)學(xué)知識(shí)
        2.5.1 有限域
        2.5.2 有限域GF(2⁸)的運(yùn)算
        2.5.3 有限環(huán)GF(2⁸)[x]/(x⁴+1)上的運(yùn)算
    2.6 本章小結(jié)
3 傳統(tǒng)AES算法及改進(jìn)算法
    3.1 密碼學(xué)
        3.1.1 密碼學(xué)的基本簡(jiǎn)介
        3.1.2 密碼學(xué)中的專業(yè)術(shù)語(yǔ)
        3.1.3 經(jīng)典加密模型
    3.2 分組密碼和序列密碼
        3.2.1 分組密碼
        3.2.2 序列密碼
    3.3 傳統(tǒng)AES算法
    3.4 改進(jìn)AES算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        3.4.1 S盒的改進(jìn)
        3.4.2 改進(jìn)AES算法的設(shè)計(jì)思想
        3.4.3 基于改進(jìn)AES的一次一密加密算法的實(shí)現(xiàn)
        3.4.4 基于改進(jìn)AES的一次一密加密算法的安全性分析
    3.5 本章小結(jié)
4 基于云計(jì)算的改進(jìn)AES算法并行化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 多核多進(jìn)程并行化算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.1.1 并行編程語(yǔ)言的選擇
        4.1.2 數(shù)據(jù)文件的分解
        4.1.3 基于多核多進(jìn)程的并行改進(jìn)AES算法的設(shè)計(jì)
        4.1.4 基于多核多進(jìn)程的并行改進(jìn)AES算法的實(shí)現(xiàn)
    4.2 基于MapReduce模式的并行化
        4.2.1 并行化平臺(tái)的選擇
        4.2.2 Hadoop集群部署和環(huán)境配置
        4.2.3 基于MapReduce模式的并行改進(jìn)AES算法的設(shè)計(jì)
        4.2.4 基于MapReduce模式的并行改進(jìn)AES算法的實(shí)現(xiàn)
    4.3 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
    5.1 算法的理論分析
        5.1.1 原AES串行化算法理論分析
        5.1.2 改進(jìn)后的AES串行化算法理論分析
        5.1.3 基于多核多進(jìn)程的并行化算法理論分析
        5.1.4 基于MapReduce模型的并行化算法理論分析
    5.2 多核多進(jìn)程并行化算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.3 基于MapReduce模式的并行化算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號(hào)：3869823