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关键词： 云计算平台   卫星通信影音   数据处理系统   架构设计方案   信号频谱分析  

摘要： 本文通过利用云计算平台来设计一个基于卫星通信影音的数据处理系统。首先，介绍了云计算平台在数据处理领域的重要性和优势，建立了基于云平台的卫星通信影音信号模型。然后，详细阐述了该系统的总体架构设计方案，系统采用了分布式架构，将数据处理任务分散到多个计算节点上。最后，通过搭建实验环境和数据处理来验证系统的性能和可靠性。结果表明，该系统在处理卫星通信影音数据方面具有高效、稳定和可扩展的特点。

关键词： 区块链   智能合约   全同态加密   隐私增强   代理重加密  

摘要： 随着以太坊的不断发展,智能合约作为其核心技术在多个领域掀起了新的研究热潮。智能合约支持互不信任的双方在没有可信第三方的情况下公平地进行交易,从而得到广泛的应用。现有的智能合约对于输入输出数据的隐私保护依靠可信执行环境或传统加密算法,使得智能合约在敏感信息的应用中无法保证数据在整个任务过程中的隐私性。针对上述的数据隐私问题,本文对其展开研究,探究解决这些问题的方法,并给出具体的解决方案,本文的主要贡献如下: 1.提出基于全同态加密的智能合约数据隐私增强方案(SCPE)。SCPE方案利用全同态加密实现增强区块链的安全性,同时保持链上数据的可计算性,从而扩展区块链在敏感信息领域的应用。此外,SCPE方案还设计了不同计算类型的密文计算转换机制,以简化智能合约在执行密文数据复杂计算时的操作流程。本文对SCPE方案进行了安全性和正确性的理论分析,并设计对比实验评估不同全同态加密方案的性能。实验结果表明,基于SEAL库实现的BGV和CKKS方案分别在支持整型和浮点型运算时性能最优;密文计算转换机制在智能合约中的表现能够满足用户对系统响应的最低要求。 2.提出基于智能合约和代理重加密的云计算公平交易方案(CCFT)。CCFT方案使用全同态加密对云计算中的数据进行加密处理,并通过智能合约和代理重加密设计并实现密文数据的公平验证机制。此外,CCFT方案还设计了诚实积分机制来选择每次任务的计算节点,并以此评判计算节点在完成计算任务时的正确率和效率。本文对CCFT方案进行了安全性、公平性和一致性的理论分析,并设计实验评估CCFT方案中核心操作和完整方案的时间性能。实验结果表明,在保证数据隐私性的同时,基于BGV全同态加密实例化的CCFT方案平均耗时满足用户对快速响应的要求。 3.为解决楼宇设备中数据存在的隐私问题,本文设计并实现了楼宇智慧运维管理原型系统。系统使用SCPE方案来实现设备数据隐私化处理和密文数据计算的功能,同时提供可视化界面提升用户体验感。本文基于CKKS方案对该系统进行实现,并通过接口测试证明SCPE方案在实际应用中的可用性。

摘要： 一、引言在数字化世界中，电子数据取证已经成为刑侦和商业调查的重要组成部分。特别是在移动设备和云计算环境下，数据取证更加复杂和多元化。因此，如何在复杂的环境下进行有效、安全、并且可靠的电子数据取证，是当前急需解决的问题。本研究通过深入探讨这一主题，旨在为该领域提供有力的研究和应用支持。

摘要： 介绍了当前网站面临的各种安全风险及传统防护方案存在的弊端，提出了一套基于云计算技术的网站安全防护解决方案。该方案可以帮助用户做到零部署、零运维，用户只需更改DNS设置，即可开通网站安全防护服务，提升了网站整体安全防护水平。

关键词： 云计算   调度   多阶段工作   近似算法  

摘要： 随着大数据对人们生活的影响逐渐增大,数据存储和计算需求不断增加,云计算的兴起有效地满足了这一需求。在实时性要求较高的云计算系统中,来自客户端的资源请求被视为具有截止期限和一定收益的两阶段工作,云服务器被视为两阶段机器。不同资源请求的截止期限通常不同,如果云中心能在资源请求的截止期限之前完成该请求,就可以获得相应的收益。对于拥有多台服务器的云服务中心来说,给定一组资源请求,这些资源请求的截止期限有同有异,需要在多台服务器上进行调度,以实现云中心收益的最大化,具有一定实际意义。 目前,以收益最大化为目标的两阶段工作调度通常在一个公共截止期限下进行。本文根据截止期的不同对其进行了分类统计,并用参数k进行了量化,从而建立了云计算系统中工作调度的新数学模型。该模型即以收益最大化为目标的多机器多截止期两阶段工作调度问题(Multi-Flowshop Scheduling with Maximized Profit under Multi-Deadlines,MFPDk),其中k表示多个截止期的类别数量。本文的主要研究成果有: (1)针对MFPDk问题,本文研究了MFPDk问题的计算复杂性,并根据多重背包问题证明了该问题是NP-难的。当机器数量是算法输入的一部分时,本文提出了一个近似比为(3k+∈)的多项式时间近似算法;当机器数量是一个固定常数时,近似比进一步提高为(k+∈),其中k是一个固定常数,即截止期的类别数量,∈是大于0的任意常数。 (2)针对所有工作具有T-处理时间不小于其R-处理时间限制下的问题,本文定义了一种特殊的MFPDk模型,记为MFPDk,R≤T模型。针对MFPDk,R≤T问题,本文研究了MFPDk,R≤T问题的计算复杂性,并根据0-1背包问题证明了MFPDk,R≤T问题是NP-难的。接着本文提出了按截止期分组的最大收益拼接调度算法BestSplice,并在此基础上,提出了在单台两阶段机器上的一个近似比为2的伪多项式时间近似算法,进一步提高了算法的近似比。

关键词： 云计算   数据完整性审计   区块链   隐私保护   边缘计算  

摘要： 随着云计算的高速发展,越来越多的企业和个人用户选择将数据资产迁移到云服务器,以实现数据管理的高效性和成本效益的最优化。在云环境下,当数据外包至云端以后,用户就失去了对数据的直接物理控制。此外,云服务器的不完全可信性,进一步加大了外包数据面临的安全风险。 远程数据完整性审计方案是解决以上问题的通用技术。然而,现有审计方案大多数依赖于第三方审计机构的可信度,当第三方存在恶意行为时,这不仅损害审计的公正性和有效性,也增加了非法收集、存储或泄露用户敏感及身份信息的风险。此外,现有审计方案主要通过可信权威机构来生成和维护用户的公私钥对。这容易导致单点故障问题和DDo S攻击。为了解决以上问题,本文提出了两种基于区块链的数据完整性审计方案,其主要内容如下: (1)针对身份隐私保护问题,本文提出了一种基于区块链的条件身份匿名的数据完整性审计方案。该方案通过结合用户匿名身份和同态哈希函数构造了一种聚合签名算法,旨在实现条件身份隐私保护。该方案可以保证即使敌手成功截获外包数据,也无法获知此数据的真实身份,并在特定条件下精确追溯恶意用户的真实身份,同时借助同态特性减轻审计过程的计算负担。此外,通过在区块链上部署三种智能合约,负责记录元数据并执行审计任务,有效解决了数据审计中用户与云服务提供商之间的信任问题。在详细的安全性分析后,通过实验仿真,本方案在综合性能上优于近期的几种方案。 (2)针对密钥管理和计算效率问题,本文提出了一种结合区块链和边缘计算的去密钥数据完整性审计方案。该方案构造的算法实现了去中心化的密钥管理功能,允许用户在上传数据后就可以删除密钥信息,有效解决了传统方案对密钥生成中心的依赖而可能出现的单点故障问题。通过区块链记录文件标识符和元数据增强了审计的透明度和安全性,而边缘节点负责处理审计过程中的密集型计算任务,使本方案能够高效地适应资源受限的环境。安全性分析证明本方案达到审计公正性等预期,性能分析和实验表明本方案的高效性和适用性。

关键词： 云计算   财务会计   转型  

摘要： 云计算技术在医院财务管理中发挥了关键作用，为财务会计人员提供了高效、灵活、安全的工作环境，涵盖了财务数据存储、管理、数据分析、报告、共享、协作以及成本管理与优化等多个方面。然而，数字化转型也伴随着技术更新压力、安全与隐私问题突出以及人员培训成本上升等挑战。为成功适应云计算时代，医院财务人员需持续学习、强化团队协作，与信息安全专业人员紧密合作以确保数据安全和合规性，不断促进数字化转型，提升其整体管理水平。

关键词： 容器网络   云计算   网络性能   Kubernetes   CNI  

摘要： 在微服务架构中,随着容器虚拟化技术的普及,容器网络技术变得日益重要。容器网络接口(CNI)技术在网络层面上确保了容器在多样化网络环境中的顺畅连接。为了提高云环境的容器网络性能,本文围绕CNI技术的应用,探讨了提升云系统容器网络性能的策略与实践。广泛应用的CNI插件,如Flannel,在Vx LAN模式下存在性能损耗,且在复杂网络策略和高级数据加密通信方面有所不足。随着容器技术发展,虽然有多样的CNI插件为Kubernetes集群提供网络解决方案,但选取最佳性能插件是一大挑战,需深入比较性能指标。此外,CNI插件的手动安装与卸载增加了管理复杂度和执行误差风险,影响集群管理效率。 本研究针对上述问题,提出了基于Kubernetes的容器网络性能优化解决方案。为了解决Flannel在Vx LAN模式下的性能损耗问题,本文提出了结合Vx LAN模式与直接路由模式,对基于Flannel的Kubernetes集群系统进行优化。为了解决Flannel在高级网络策略管理与加密通信的不足,提出了将Calico的网络策略和Wire Guard加密通信集成到Flannel架构中,从而引入高级网络策略管理和端到端的加密通信功能,提升网络性能和安全性。此外,为了便于CNI插件的选择和管理,开发了一个基于Kubernetes的CNI插件管理与决策系统。该系统通过自动化测试和分析过程,不仅选择最适合的CNI插件,而且还支持CNI插件的可视化安装和卸载,简化了管理过程,并进一步提升了集群容器网络的性能。 本文对设计的系统进行了功能和性能测试,利用网络性能测量工具iperf3对各类容器网络插件进行了综合性能评估。比较分析结果显示本文设计Flannel方案比原Flannel框架下的容器网络传输速率平均提升15%左右,同时实现了网络策略以及通信加密等功能。基于Kubernetes的CNI插件管理与决策系统简化了CNI插件安装卸载操作,提供了自动化选择CNI插件功能。从而提升网络配置的灵活性和集群的容器网络性能。

关键词： 边缘云计算   时延约束   最优能耗   任务卸载  

摘要： 随着虚拟现实、无人驾驶、智能家居等计算密集型和时延敏感型应用的大量涌现,对无线移动通信网络性能、时延和架构提出了重大挑战。边缘云计算(Edge Cloud Computing,ECC)是应对上述挑战的核心技术之一,其构筑在位于中心云与终端之间的边缘基础设施之上,是云计算能力由中心向边缘的下沉。任务卸载策略优化是边缘云计算的核心研究问题,其策略的优劣将对整个系统的时延和能耗成本造成直接影响。一方面,有许多对实时交互和响应速度要求极高的应用场景,过高的任务处理时延可能导致用户体验下降。另一方面,对于移动终端设备和边缘计算节点而言能耗也非常重要,应尽可能降低它们处理任务的能耗,从而延长其持续工作时间并节省能源成本。因此,本文以边缘云计算中具有时延约束的任务卸载能耗最小化问题为目标,对边缘云计算场景下的不同任务类型引入时延约束条件来构建新的系统模型,首先研究边缘云计算中时延约束下的串行任务卸载策略,然后进一步将串行任务拓展为并行应用程序来深化研究。具体的研究工作包括以下两方面: (1)针对具有时延约束的串行任务卸载能耗最小化问题,提出了一种适用时延约束的改进遗传算法(Improved genetic algorithm with time constraint,IGAWTC)。在初始化种群时采用贪心算法将种群的一个个体选择每个任务的最优时延、另一个个体选择每个任务的最优能耗,其他个体仍然采用随机初始化,从而保证初始种群中有足够优秀的基因。在选择下一代时提出一种正态分布排序选择策略将所求解映射至正态分布函数进行排序,使得优质染色体有更大概率被选中。在进行交叉变异时提出自适应交叉变异策略,能+够根据待求解问题的特性和当前搜索状态自动调整交叉、变异概率值,从而更有效地指导算法的搜索过程。同时提出了一种最大子段交叉策略及可放弃变异策略解决交叉后个体的解变坏的情况。最后,将IGAWTC算法与已有的算法进行对比,仿真实验表明,IGAWTC算法在时延约束下的能耗指标最优,较之其他算法平均减少2.36%。 (2)针对具有时延约束的并行应用程序卸载能耗最小化问题,提出了一种基于分层排序策略下的改进离散蝴蝶优化算法(Improved discrete butterfly optimization algorithm,IDBOA)。首先将并行应用程序中的任务进行优先级分层处理,将相同层级的任务再依据任务量进行排序,如此就能得到并行应用程序的任务执行顺序。随后提出自适应动态转换策略,通过算法自身的学习和调整来动态优化转换概率,提高算法的搜索性能,有效平衡全局探索与局部搜索二者的关系;提出全局搜索的离散化改进方法,可对步长进行限制,有效提高全局搜索精度;对局部搜索进行了重定义,提出了一种多重控制策略,可观察种群时延和能耗变化,有效提升算法寻优性能。最后,将IDBOA算法与已有的算法进行对比,仿真实验表明IDBOA算法在时延约束下的能耗指标最优,较之其他算法平均减少9.47%。