“互联网+”环境下局域通信网络数据安全传输方法

奠石镁?何蓉

摘要：为了保障局域通信网络的安全与稳定，基于“互联网+”环境设计了一种数据安全传输方法。根据非对称加密技术对前端数据进行加密处理，再利用通信网络信道分配树建立数据传输模型，通过应用SSL协议实现对数据的安全传输。然后在对前端数据解密后，设定新的加密系数，实现对后端数据落盘加密。测试结果表明：应用该方法后，发送终端与接收终端得到最大的安全系数分别为98.4%与95.9%，且传输速率最高可达到50MB/s，说明该方法能够保障数据传输安全。

关键词：“互联网+”环境；局域通信网络；数据加密；数据解密；安全传输

一、引言

在局域通信网络中，通过位置服务在掌握终端用户自身情况的基础上，还能够向终端用户提供所查询有关数据的信息。而基于远程设备的管理服务也就是利用局域通信网络对终端设备进行远程管理的服务[1]。

互联网网络的快速发展，使用户量得以迅速增加，从而导致网络数据的数量也在极速增长，互联网规模也随之扩大，导致互联网的局域通信网络内的数据呈现出多种多样的形式。同时又因为互联网的开放性，网络技术也被应用得越来越广泛，但其中不可避免就会出现很多安全性问题。例如数据信息的丢失以及泄露，甚至是服务器出现中断等现象，这些安全性问题的出现不仅会在一定程度上造成经济的损失，严重的还会危及国家的安全[2]。

基于上述分析，本文根据互联网+环境的基本特征，设计了一种局域通信网络数据安全传输方法。

二、前端数据加密技术

通过互联网内部的局域通信网络对数据进行篡改后，将篡改过的数据发送至用户终端，导致该服务器拒绝了用户请求，甚至出现被攻击现象，根据这样的情况随之就产生了一种非对称加密技术[3]。

非对称加密技术在加密过程中需要同时存在两个密钥，分别是公开性密钥以及非公开性密钥，只有公开性密钥与非公开性密钥相互匹配成功，才可以对数据进行加密以及后续的解密。非对称加密技术主要包括：RSA、背包算法、Elgamal、RABIN以及ECC算法。其中，RSA技术是非对称加密技术中最重要的一个组成部分，其主要基本原理是通过大素数的质因子分解法来对密钥进行计算，但由于这种加密之后可获取的密钥时间过长，从而不能使用暴力进行破解[4]。

RSA加密基团的基本计算原则为：首先随机选择二个素数a和b之和，以保证二个素数的位数都超过正十边形的一百位数，并且a和b之间都是互相保密的；如果假设同样的质因子z，它可以成为二个素数a和b的乘积，则存在：

（1）

其中：a和b代表一百位以上的素数；z代表素数的质因子；γ （z）代表计算之后的密钥。那么就可以说明γ （z）是处于保密状态的。随机选择取一个常数c，令e×c=mod（γ （A）），将z、c看成是公开性的密钥，e和γ （z）就可以看成是非公开性密钥。

在加密过程中，需要将明文分成模块后再进行编码处理；而在解密过程中，需要将保密的数据进行解除密码之后，再将其转换成可以公开的数据，此时a和b就是破译之后的密码，这样就可以实现对传输之前的数据进行加密处理[5]。

三、建立数据传输模型

针对某一种短距离的传输方式Fv，数据传输分层结果示意图为，Fv= （K，H）再通过模型对系统进行重新组合之后，攻击并重构所传输的数据，继而在局域数据通信的传递流程中，先向和后向的数据都可表达成如下形式：

（2）

其中：和分別代表数据传输过程中前向和后向的数据；E代表前向与后向传输过程中的节点层数；和分别代表前向量的变量元素以及后向量的变量元素。当局域通信网络内部的节点向下一个节点进行跳动并开始执行行动时，那么分层迭代的初始化系数则为0。

在此基础上，构建数据传输信道模型，传输过程中节点接收到的数据信号为：

（3）

式中，VSW，S代表SD到SW的局域通信网络矩阵；VYE，S代表SD到YE的局域通信网络矩阵；rm代表着域通信网络的信道；n代表局域网内的节点数量；ds代表网络内部节点。随机选择一个没有进行传输分配的节点，数据传输的最大速率如下：

（4）

其中：KYW，S代表着SW到YW的局域通信网络矩阵；O则代表着存在干扰的特征，利用干扰信道的方法对网络数据传输的信道进行载波均衡的控制，这样就实现了数据传输模型的建立[6]。

四、网络数据安全传输

使用MD5加密技术以及POR技术在局域通信网络中准确识别对云端发生改变的数据。测试过程中，需要在局域通信系统的某一个节点，收集该节点内存在的信息，然后将信息分割成若干个等分的信息模块，从而对信息单元进行数据的元分析。将识别出来的有效数据源直接存放在第三方的空间里，由厂商或者第三方部门对信息的可信性加以测试[7]。

在完成数据校验后，需要利用D—S理论重组数据，具体如下所示：

（5）

其中：Km和Kn分别代表信任函数为Belm和Beln所对应的分配函数；X和Y分别代表分配函数中多对应的焦元；R代表重组之后的数据集；W代表采集到的所有数据集合；J代表标准化因子。

在重新组合的内容中，可以加入在“互联网+”条件下有关网络数据传输环境的安全内容，把SSL协议的内容用作在安全数据传输环境中的通信协议，以此为依据就能够保证了互联网传输的安全。在通过SSL网络实现安全数据传输后，必须先在客户端上安装适当的协议，同时必须保证局域通信系统和终端服务器之间保持了正常的联系[8]。

五、后端数据落盘加密

局域通信网络数据传输的周期主要取决于空间内部公开性密钥的更新，而通信网络内部的节点则可以利用自身唯一的密钥进行后端数据的加密。节点h选择其对应的浮动标记节点j，各个节点需要验证数据的完整性，检验过程如下：

（6）

其中：O代表节点所在的编号；E代表节点所能够传输的最大半径；SO→S代表节点O传输数据的距离；SA→S代表节点A传输数据的距离；gxO代表节点O与初始节点直接数据量；B代表节点密度；bO代表节点O可进行延展的数量；δ代表权重系数。

验证前端数据的完整性后，就可以对其进行解码，并在解码过程中再次设置一种新的密码体系，在对数据进行落盘加密的基础上，对传输后的数据重新设置密码。下述为对后端数据进行落盘加密的具体流程：

①终端用户必须在局域通信网络内登录相关账户，在确保认证通过之后方可获取用于解密的公开性加密PB。使用这个高公开性的密钥PB对明文DA进行落盘加密处理，并由此获取了密文MA。

②通过SHA五百五十六散列的加密方法，将标识符CA转换成为HC，所获得的HC将成为AES加密技术中的密钥，继而实现了对识别子CA和密文MA的密码管理。打包处理HC后，再使用URL或者网络安全编码将处理后的数据上传到了局域通信系统中的后台中。

③在当局域通信网络内部或后台接收到的数据后，由HC作为主要加密方式来实现对标识符CA和密文MA的有效标识，但同时也要确定散列加密后的结果是否和HC的结果保持一致。若结果保持一致，就表示信息公开性密钥是一致的，从而能够使用加密方式来打开秘密文件，并获取传输后的数据信息；若结果不相同，就表示公开性加密方法是不相同的，这样就无法使用钥匙开启密文。这样就可以保证在局域通信网络内数据传输的安全性。

六、应用与分析

将本文方法与传统的Hadoop平台传输方法以及USB传输方法展开对比测试。为了保证测试结果的准确性与客观性，三种方法均使用相同的协议下的RS-485装置进行数据传输。在测试的过程中，将驱动的长度设置为350.0m，在接收端使用FPG实现对测试的数据进行准确接收。

测试持续的时间为2h，对传输过程中产生的数据进行监测，并且设置每间隔10s对测试数据进行获取。对三种传输方法的传输速率进行计算：

（7）

其中：v代表数据传输的速率；M代表成功接收到的有效数据；T代表传输数据所消耗时间。

三种传输方法的传输速率如图1所示。

①本文方法；

②Hadoop平台传输方法；

③USB传输方法。

由图1可以看出，随着传输时间的增加，应用传统方法后，所接收的数据量整体呈现出下降的趋势；而应用本文方法后，所接收的数据量呈现出上升的趋势。从传输速率也可以看出，在相同的时间内，使用传统方法的传输速率的数值越来越低，而本文方法的传输速率数值越来越高，最高可以达到50MB/s。

为了测试三种方法数据传输的安全程度，对比传输过程中数据的安全系数，计算过程如下：

（8）

其中：χ代表数据内容的总安全系数；W代表在数据信息中包含隐私内容的数量；W'代表传输过程中，未被脱敏的数据信息数量；N代表数据信息的数量。

三种传输方法，发送终端与接收终端数据的安全系数，具体结果如表1所示。

由表1可知，使用传统的Hadoop平台进行数据传输时，发送终端最大的安全系数为73.5%，接收终端最大的安全系数为69.8%；使用传统的USB方法进行数据传输时，发送终端最大的安全系数为53.8%，接收终端最大的安全系数为47.5%；使用本文提到的方法进行数据传输时，发送终端最大的安全系数为98.4%，接收终端最大的安全系数为95.9%。当采用本文方法后，在接收和发送终端的安全系数上都明显比两种传统更高。

七、结束语

本文从安全传输的视角出发，对“互联网+”环境下的局域通信安全传播技术展开了分析与探讨。本文的安全传输技术有助于保证数据在传播过程中的安全性，同时能够实现预测中确定的安全效果。

作者单位：奠石镁 昆明医科大学计算机系

何蓉 昆明医科大学实验动物学部

参  考  文  献

[1]陳莲娜，肖瑞雪，孙佩杰，等.无线网络通信数据安全态势量化评估方法仿真[J].计算机仿真，2020，37（07）：337-340，372.

[2]罗哲明，杨媛媛.一种互联网环境下的医学图像自适应传输系统实现[J].现代电子技术，2020，43（08）：5-7，11.

[3]安存平.互联网环境下广播电视传输覆盖技术的创新[J].电视技术，2022，46（04）：94-96.

[4]赵磊.互联网背景下的舰船通信系统安全风险检测[J].舰船科学技术，2020，42（10）：148-150.

[5]陈亚科.基于大数据的信息传输过程中数据安全性的研究[J].电子测量技术，2020，43（07）：119-123.

[6]李超，韩翔，刘钊，等.基于可信计算的跨网数据安全交换技术[J].计算机工程与设计，2021，42（10）：2762-2769.

[7]王慧敏，熊玲，督静雯，等.面向物联网环境的数据安全传输方案[J].计算机应用研究，2020，37（S1）：304-305，313.

[8]王莎莎.基于深度学习网络的群体通信行为识别方法[J].长江信息通信，2022，35（04）：36-38.

奠石镁 （1966.07-），男，汉族，云南昆明，硕士，副教授，主要研究方向：计算机应用。