排序優(yōu)化算法通信信息加密存儲(chǔ)方法

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摘要：由于傳統(tǒng)方法在通信信息加密存儲(chǔ)上區(qū)塊鏈通信幀量不明確，導(dǎo)致加密信息消耗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，為此提出基于排序優(yōu)化算法的通信信息加密存儲(chǔ)方法。通過(guò)明確通信區(qū)塊鏈通信幀量，得出區(qū)塊鏈上可傳輸最大物理量，排序優(yōu)化算法排序區(qū)塊鏈信息，生成信息加密存儲(chǔ)密鑰，設(shè)計(jì)信息加密存儲(chǔ)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：與傳統(tǒng)方法相對(duì)比，本文方法在對(duì)通信信息進(jìn)行加密上所消耗的時(shí)間減少了1.638秒，由此可見(jiàn)，基于排序優(yōu)化算法進(jìn)行通信信息加密的方法更為優(yōu)秀。

關(guān)鍵詞：排序優(yōu)化算法；信息加密；信息儲(chǔ)存；區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)

在越來(lái)越多的人使用互聯(lián)網(wǎng)的情況下，用戶(hù)的信息也存在著被泄露的威脅，網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成為不可忽視的問(wèn)題。排序優(yōu)化算法就是指，將一串記錄，按照所要求的排列方法，通過(guò)記錄中的某些關(guān)鍵字的大小來(lái)進(jìn)行排序。在大數(shù)據(jù)方面，一個(gè)優(yōu)秀的排列算法，可以節(jié)省下大量的時(shí)間及資源[1]。所謂存儲(chǔ)加密，就是一種數(shù)據(jù)庫(kù)的安全技術(shù)，在主程序進(jìn)行加載拓展插件時(shí)，將數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)前進(jìn)行加密，從而實(shí)現(xiàn)信息的加密存儲(chǔ)。

1通信信息加密儲(chǔ)存方法

運(yùn)用排序優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)通信信息加密儲(chǔ)存主要從通信區(qū)塊鏈通信幀量、排序區(qū)塊鏈信息、信息加密存儲(chǔ)密鑰三個(gè)方面進(jìn)行，如圖1所示。1.1明確通信區(qū)塊鏈通信幀量在排序優(yōu)化算法的作用下，在通信信息加密存儲(chǔ)的過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)整體結(jié)構(gòu)會(huì)不斷地被原有的存儲(chǔ)值域進(jìn)行擴(kuò)充。但在一般情況下，初始化操作之后，通信信息還處在緩存的階段，為了滿足數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)信息的調(diào)取需要，在這個(gè)階段還會(huì)繼續(xù)消耗表單。少數(shù)的表單會(huì)與周?chē)耐ㄐ判畔⑼瓿晌锢斫Y(jié)合，會(huì)按照區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的位置，以此來(lái)形成滿足加密存儲(chǔ)條件的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)[2]。在通信信息傳送通道中就不再存在表單結(jié)構(gòu)。所以，明確通信區(qū)塊鏈通信幀量，可以避免數(shù)據(jù)庫(kù)由于信息存在不足，而導(dǎo)致誤差存儲(chǔ)加密的行為。為了彌補(bǔ)數(shù)據(jù)信息不足問(wèn)題，通信幀量就會(huì)通過(guò)不斷地優(yōu)化衍生，計(jì)算區(qū)塊鏈通信幀量的值域范圍，計(jì)算公式如下所示。在式子（1）中，r表示信息存儲(chǔ)條件數(shù)據(jù)庫(kù)的上限數(shù)值；l表示信息存儲(chǔ)條件數(shù)據(jù)庫(kù)的下限數(shù)值；y表示數(shù)據(jù)庫(kù)中的表單數(shù)；i表示在傳輸節(jié)點(diǎn)上的位置參量；α表示在通信信息加密存儲(chǔ)中在區(qū)塊鏈上可傳輸?shù)淖畲笪锢砹俊?.2排序優(yōu)化算法排序區(qū)塊鏈信息使用排序優(yōu)化算法對(duì)信息進(jìn)行排序時(shí)，就是按照信息的關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)的大小，根據(jù)排列要求，遞增或者遞減地將數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。對(duì)通信信息進(jìn)行排序可以分為內(nèi)部與外部，若通信信息數(shù)據(jù)量小時(shí)，則采用內(nèi)部排序，直接在內(nèi)存中運(yùn)行排序，若通信信息數(shù)據(jù)量大時(shí)，選擇采用外部排序。這種排序方法可以使得數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存進(jìn)行最優(yōu)化運(yùn)行。在內(nèi)部排序中，冒泡排序和插入排序是最穩(wěn)定的排序方法，且兩者平均時(shí)間復(fù)雜度、好壞情況、空間復(fù)雜度都較為一致。冒泡排序是一種排序算法，對(duì)所有數(shù)據(jù)重復(fù)走訪，一次比較兩種信息，若兩種信息排列錯(cuò)誤就會(huì)進(jìn)行重新排序交換，重復(fù)走訪所有信息，直到?jīng)]有再重新需要排序的信息，說(shuō)明信息排序已經(jīng)完成[3]。在程序運(yùn)行期間，若排序中，不存在交換元素，則此排序結(jié)束。在進(jìn)行下一次排序時(shí)，則選擇從有交換元素的位置進(jìn)行重新排序，這樣可以更加優(yōu)化程序，使得區(qū)塊鏈信息得以快速進(jìn)行排序。在外部排序中，需要應(yīng)用的為歸并排序、計(jì)數(shù)排序以及基數(shù)排序。1.3生成信息加密存儲(chǔ)密鑰構(gòu)建通信信息加密存儲(chǔ)密鑰，采用的排序優(yōu)化算法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)信息的自動(dòng)適應(yīng)分類(lèi)以及設(shè)計(jì)向量化編碼，且在此密鑰中引入隨機(jī)數(shù)，增強(qiáng)該密鑰安全性能。下列式子為加密樣本映射表達(dá)式：其中，yi表示數(shù)據(jù)庫(kù)通信信息加密特征序列樣本分布空間，。基于排序優(yōu)化算法，我們將密文分組長(zhǎng)度設(shè)為64bit，將密文分成兩組，每組32bit數(shù)據(jù)，對(duì)每組32bit數(shù)據(jù)進(jìn)行16組函數(shù)計(jì)算，可以得到16個(gè)子密鑰，計(jì)算公式如下列公式（3）所示。為迭代運(yùn)算輪次，取值為；Ej表示為左32bit數(shù)據(jù)串；Tj表示為右32bit數(shù)據(jù)串；按照上述公式（3）生成信息加密密鑰。再根據(jù)排序優(yōu)化算法，建立通信信息存儲(chǔ)密鑰，我們還是將密文分組長(zhǎng)度設(shè)為64bit，將密文分成兩組，每組32bit數(shù)據(jù)，對(duì)每組32bit數(shù)據(jù)進(jìn)行16組函數(shù)計(jì)算，可以得到16個(gè)子密鑰，計(jì)算得出信息的存儲(chǔ)密鑰。1.4設(shè)計(jì)信息加密存儲(chǔ)方法在信息的傳輸過(guò)程中，緩存的數(shù)據(jù)，會(huì)根據(jù)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的位置自發(fā)集合，需要保證區(qū)塊鏈的通信幀量不能出現(xiàn)物理性的偏差。之后將整體較為散亂的信息整理成為數(shù)據(jù)包的形式進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)庫(kù)的值域范圍會(huì)出現(xiàn)一定程度的上升，我們需要避免的是存儲(chǔ)空間進(jìn)行整體閑置。在通信信息加密存儲(chǔ)的過(guò)程中，首先一定要對(duì)通信信息進(jìn)行冗余信息處理，而后進(jìn)行存儲(chǔ)，在進(jìn)行冗余信息處理后才可以寫(xiě)入需要加密的通信信息。在加密時(shí)，一共使用16個(gè)密鑰，進(jìn)行加密擴(kuò)展運(yùn)算。每使用一個(gè)密鑰加密后，需再使用另一個(gè)密鑰加密，直至16個(gè)密鑰被全部使用，達(dá)到通信信息的加密處理。整合上面論述的所有理論依據(jù)，完成基于排序優(yōu)化算法的通信信息加密存儲(chǔ)方法的設(shè)計(jì)。

2實(shí)驗(yàn)論證分析

為了科學(xué)、直觀地測(cè)試基于排序優(yōu)化算法的通信信息加密存儲(chǔ)方法的有效性，本文設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行加密方法性能測(cè)試，記錄使用兩種加密方法的加密耗時(shí)。將本文方法設(shè)置成實(shí)驗(yàn)組，將傳統(tǒng)方法設(shè)置成對(duì)照組。分析比較兩組實(shí)驗(yàn)，在通信信息相同的情況下，對(duì)比完成信息加密所消耗的時(shí)間。本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行20組測(cè)試，下圖為20組測(cè)試時(shí)間對(duì)比圖。j(1,2,3......16)如圖2所示，本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行20組測(cè)試，對(duì)照組，通信信息加密上所耗時(shí)間在2s-3s中間，且波動(dòng)性較大。實(shí)驗(yàn)組通信信息加密上所消耗的時(shí)間均在1s左右，比對(duì)照組所消耗的時(shí)間快了一倍左右。表1為此次20組實(shí)驗(yàn)時(shí)間消耗統(tǒng)計(jì)表。根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組的第19組和第20組出現(xiàn)了沒(méi)有數(shù)據(jù)的情況，經(jīng)實(shí)驗(yàn)人員查探，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行第19組通信信息加密時(shí)，設(shè)備內(nèi)存出現(xiàn)故障，導(dǎo)致后兩組沒(méi)有結(jié)果，我們將實(shí)驗(yàn)組去掉第19組和第20組進(jìn)行比較。通過(guò)計(jì)算統(tǒng)計(jì)，實(shí)驗(yàn)組前18組測(cè)試通信信息加密的所耗平均時(shí)間為1.033秒，而對(duì)照組信息加密所耗平均時(shí)間為2.671秒。對(duì)照組比實(shí)驗(yàn)組所耗的時(shí)間增加了1.638秒。綜合上述實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果可知，基于排序優(yōu)化算法在進(jìn)行通信信息加密上所耗時(shí)間少，此方法比傳統(tǒng)方法性能更好。

結(jié)束語(yǔ)

本文基于排序優(yōu)化算法對(duì)通信信息加密存儲(chǔ)方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)，本文的設(shè)計(jì)方法比傳統(tǒng)的方法在進(jìn)行通信信息加密上更為優(yōu)秀，在相同條件下，本文方法在通信信息加密上所消耗的時(shí)間最少。但本文沒(méi)有考慮到在排序上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)成份模糊的因素，今后需參考多種因素進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。希望本文的研究能夠?yàn)閿?shù)據(jù)安全提供新的思考路線。

參考文獻(xiàn)

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作者：謝瑞 單位：92493部隊(duì)