云计算环境下海量通信信息无损加密方法研究

郭丹丹，王 菲

（郑州理工职业学院，河南 郑州 450000）

0 引 言

云计算环境下海量通信信息无损加密方法是将加密与处理相结合，在信源加密原始信号，处理者在加密域进行处理，信宿解密即得信号，在不知道信号内容的条件下提供处理的服务。为了防止海量通信关键信息出现遗失、损坏等问题，在无损加密的过程中，无损密文信号无冗余信息可以利用合法用户拥有密钥，针对可逆信息隐藏部分进行加密，从而实现对可逆信息隐藏的完全无损加密[1]。因此，本文在云计算环境下对海量通信信息无损加密方法展开研究。

1 云计算环境下海量通信信息无损加密方法设计

为适应云计算环境下对海量通信信息无损加密的要求，本文针对海量通信信息无损加密的安全系数进行方法设计。考虑到其安全系数是实现信息无损加密的关键因素[2]。因此，在进行云计算环境下海量通信信息无损加密方法研究中，首先确定其安全系数，进而实现云计算环境下海量通信信息的无损加密。在加密过程中，首先输入通信信息字符串，对海量通信信息进行压缩处理。再通过判断次数拆分字符，字符后移，确定通信信息加密算法的安全系数并输出结果[3]。最终，实现云计算环境下海量通信信息无损加密。

1.1 确定通信信息加密算法的安全系数

在云计算环境下海量通信信息无损加密方法设计中，加密算法的安全系数是实现海量通信信息无损加密的关键因素。为防止海量通信信息在传输过程中出现泄漏的情况，加密程度可以根据通信信息加密算法的安全系数优先级安排加密任务的执行。海量通信信息加密的实施依赖信源加密原始信号，通过在加密域进行处理，信宿解密即得信号。在加密任务执行提供信号过程中，可通过云计算为指定的通信信息定时进行无损加密任务。为证明云计算环境下海量通信信息无损加密方法下的加密算法安全系数更高，设云计算环境下的海量通信信息加密安全系数为q，求得海量通信信息加密安全系数，如公式（1）所示：

其中：c指的是每个密钥能够嵌入的海量通信信息的比特数值；pb指的是云计算环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评价指标。

为探究通信信息加密算法的安全系数与无损加密嵌入率之间的关系，通过计算，如公式（2）所示：

其中：ner指的是海量通信信息无损加密嵌入率；n指的是海量通信信息无损加密嵌入容量。根据式（2）可知，海量通信信息加密算法的安全系数随海量通信信息无损加密嵌入率的增大而增大，两者之间呈正比例增长的关系。

1.2 实现云计算环境下海量通信信息无损加密

考虑到加密算法的安全系数随信息无损加密嵌入率的增大而增大，因此，必须引进云计算技术，最大限度的提高信息无损加密嵌入率，实现云计算环境下海量通信信息无损加密。

面对传统的海量通信信息无损加密方法、内容和能力有限的情况，尤其是面对通信信息数量大、加密算法性能评价指标低、加密速度慢的情况下，经常出现通信信息遗失或损坏的问题。通过云计算环境下海量通信信息无损加密方法可以有效提高其加密关键因素之间发展趋势的相异程度，进行相应的关联分析。实现云计算环境下海量通信信息无损加密的过程指的就是原始海量通信信息，通过云计算环境下信息加密算法，利用加密密钥，实现海量通信信息无损加密。图1 是云计算环境下海量通信信息无损加密的具体过程。

图1 云计算环境下海量通信信息无损加密流程图

根据图1 所示，确定云计算环境下海量通信信息加密算法是实现信息无损加密中尤为重要环节。分析云计算环境下海量通信信息无损加密的安全系数，可以实现实时对信息原始无损加密任务分配，致力于寻找安全系数最高的信息无损加密的规律，从而生成具有较强规律性的数据序列，而后提高云计算环境下海量通信信息无损加密方法性能的评价指标。

2 仿真实验

2.1 实验准备

为了进一步证明云计算环境下海量通信信息无损加密方法的有效性，本文针对海量通信信息加密算法安全系数进行实验。为确保实验结果的公平性，整体实验所用设备型号、性能完全相同，首先采用传统的海量通信信息无损加密方法进行信息加密，再采用文章设计的云计算环境下海量通信信息无损加密方法实施同样操作步骤，设置传统的信息无损加密方法为对照组。将实验次数设为5 次，分别使用两种方法进行实验。

2.2 实验结果分析与结论

根据设计的实验，将两种方法下的海量通信信息加密算法安全系数进行对比。采集5 组实验数据，将实验数据对比情况进行整理，实验结果如表1 所示。

表1 海量通信信息加密算法安全系数对比

通过实验结果得出如下结论：本文设计的云计算环境下海量通信信息无损加密方法的加密算法安全系数明显高于实验对照组传统的加密方法。因此，云计算环境下海量通信信息无损加密方法是实现信息无损加密的重要手段。因此，有理由加大云计算环境下海量通信信息无损加密方法在信息加密中的应用，为实现信息无损加密提供强有力的技术支撑。

3 结 论

随着云计算环境下计算机联网的逐步实现，海量通信信息的保密问题越来越重要。海量通信信息的安全无论是对于国家还是个人都很重要，针对云计算环境下海量通信信息无损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数，完成传统的无损加密方法所不能完成的任务。云计算环境下海量通信信息无损加密方法是无损加密的核心技术，具有一定的学术意义。