基于交互局部性的網絡通信數據存儲加密方法

摘要：信息爆炸作為新時代的重要特征，在聯通全球、強化共享等優勢的背后所隱藏的信息安全問題值得關注，因此為提升網絡通信數據存儲的安全水平，研究其儲存加密的方法十分必要?；诖?，文章對基于交互局部性的網絡通信數據存儲加密辦法進行了研究，提出通過數據建立模塊密碼通信模型等提升數據存儲加密的水平，以期能夠推動網絡通信的良性發展。

關鍵詞：交互局部性；網絡通信；數據存儲加密；方法

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.06.026

中圖分類號：TP 309.7" " " " " "文獻標志碼：B" " " " " " "文章編碼：1672-7274（2023）06-00-03

Abstract： As an important feature of the new era， information explosion is worth paying attention to the information security problems hidden behind the advantages of Unicom in the world and strengthening sharing. Therefore， in order to improve the security level of network communication data storage， it is necessary to study its storage encryption methods. Based on this， the article studies the encryption method for network communication data storage based on interactive locality， and proposes to improve the level of data storage encryption through data establishment module password communication model， in order to promote the healthy development of network communication.

Key words： interactive locality; network communication; data storage encryption; method

要想提升網絡通信的安全水平，就必須對網絡通信數據存儲加密技術展開研究，運用多種數學原理和加密算法，以保證數據信息在安全的環境中共享。我國通信行業的快速發展為人們的日常生活帶來了極大的便利，逐漸被大眾所關注，多位技術人才在數據存儲加密方法的研究上投入大量精力，但結合目前所提出的基于物聯網、第三方托管等方式來看，實際應用中是否奏效值得商榷，并且在應用中常出現數據被竊取的情況，是否適合當前環境也同樣需要斟酌。根據以上背景，網絡通信數據具有海量性、實時性和異構性等特征，所以在對數據進行存儲時如果采用傳統方法進行數據保護的話，在對數據進行提取時將會降低數據的提取效率。

為了解決傳統方法在網絡通信數據存儲中存在的問題，本文提出了基于交互局部性的網絡通信數據存儲加密方法。該方法采用了基于交互局部性的加密技術來完成對網絡通信數據的存儲和加密工作。下文將從交互局部性的角度出發，說明利用相似數據進行加密的可利用性，給出較為優化的網絡通信數據存儲加密方法。

對于傳統的DES算法而言，其在對對稱密文進行處理時將會出現密鑰泄露問題；同時當需要對非對稱密文進行處理時將會面臨著計算效率低、計算量大以及安全性差等問題。本文提出的基于交互局部性的網絡通信數據存儲加密方法與傳統方法相比具有以下優點：一是在對對稱密文進行處理時不會出現密鑰泄露問題；二是在計算效率方面明顯提高；三是該方法具有較強的安全性。

1" 基于交互局部性的網絡通信數據存儲" "加密方法

1.1 構建網絡信息數據特征提取系統

在設計基于交互局部性的網絡信息數據存儲加密方法前應當提取相關數據，結合所提取數據間較為明顯的相似性，設計統一的加密辦法，從而完成特征提取任務。下文所給出的具體方案將建立在運用LSH相似性的基礎上。運用此種搜索辦法是保證任務成功的必要舉措，因此要重點研究。特征提取的質量受到LSH相似性搜索方案優劣的限制，在開展提取操作的過程中要注意加入權重特征向量，充分應用其所具備的特征性與索引建立起聯系，以此利用具有相似性的數據信息[1]。特征提取所應用的方法較多，下文中使用頻次較高的辦法包括圖像數據提取、音頻數據提取、文本數據提取，同樣也可提取3D數據。結合目前數據提取的重點來看，圖像數據提取更為重要。圖像中包含大量的需分析和識別的網絡通信信息，只有在精準解讀此類信息后，才能在真正意義上理解其中所涵蓋的要素?？蛇\用數據處理的方式，量化和曝光圖像信息中的特有部分，形成必要特征，進而形成圖像特征向量。平面像素按照特定的形式結合聚集成圖像數據，說明其為圖像數據的基本單元，但經過多次試驗發現并不能完全適應LSH搜索的要求，其相似性通過人類視覺難以直接感受，所感知的基本內容與像素數據無法建立起聯系，因此在人類視覺感知和像素數據提取間建立起聯系十分必要。下文將就此展開討論[2]。設計環節要分為三步進行。

（1）找準尺度空間極值點的具體位置，將其落實于所提取的圖像中，在尺度空間中進行搜索，找準圖像數據中的相似點，從而提取出相似點。在這一過程中要使用過級聯濾波和高斯差（DOG）函數，才能找到更多的潛在點，避免數據丟失。相似數據的提取對于后續模塊的設計和運行起到了制約的作用。要重點關注最大值和最小值，該類型的值位于不同尺度空間中，要確定好局部數據，如此才能保證下一步設計得精準。

（2）經過相似點提取操作后，需對所提取的特征點加以研究，針對梯度方向和指定點方向展開分析，建立坐標，設置多個方向，置于有意義的特征點上，由此提升定位的準確程度。后續在對各特征點進行搜索時，能夠縮短計算和分析的時間，提高搜索的效率。

（3）設計向量數量為1，維持不變的尺度空間。在提取相似特征點周圍的數據信息時，要確定梯度幅值，將所有的梯度方向包含在提取區域中，如此所構建的尺度空間才可完成梯度方向的計算，滿足不變性特征的要求[3]。經過以上形式的設計，梯度方向不會發生改變，這就為相似的圖像數據創建了穩定的環境，有助于直接獲取到對應的加密內容，提升整體的相似性。結合大量研究資料可以看出，圖像數據量龐大，若將所有的圖像數據的相似點予以提取會形成數以千計的有用點，在此情況下要想提升作業的效率，應當配以同樣高效的相似特征索引，以此將圖像數據特征準確提取。

1.2 建立密碼通信模型

建立密碼通信模型要在準確提取相似的圖像數據特征后完成，其能夠確保數據加密的安全性。對比過去傳統的加密辦法，基于交互局部性的模塊設計具備低成本和傳輸速度快等優勢，值得推廣。在衡量數據加密效果優劣的過程中，應重點關注交互局部性，對設計的加密板塊進行判斷，確定是否能夠提升流通速度，保證信息數據在既安全又高效的環境中流通。設計的交互局部性密碼通信模型包含數據竊取者、接受者、解密器、搭線通道、加密器、信源等多個模塊，其中在加密器接收到信源所發送的數據信息后，將以特定的密文形式進入到加密器中，接受者最終獲取相應數據信息。在信息接受者和加密器間建立起密鑰通道，保證數據傳輸的安全性。對密碼通信模型進行構建能夠有效將傳輸的成本降低，接受者是唯一可獲取到加密信息的主體。運用交互局部性加密的方式對信息數據進行處理，即便是在解密器和加密器間存在著非法接入者時，非法接入者也只能讀取到傳輸密文，并不能直接得到真實的通信數據，如此營造了安全的加密存儲環境[4]。

本文所設計的密碼通信模型借助密鑰通道，其作為傳輸信息的安全橋梁，能夠先將信息分組，按照長度上的差異，更為方便地后續運用偽隨機函數和密鑰初始狀態計算出解密密鑰。換言之，流密碼由隨機函數構成，其創建的密鑰可在一定程度上提升整體的安全水平。交互局部性加密算法是：

1.3 計算機網絡信息數據加密參數

為確?；诮换ゾ植啃运O計的通信數據存儲加密的效果更佳，在完成模型構建后，要進入到加密參數計算的環節中。如若將不具備安全性的密鑰參數與安全的密碼模型加以搭配，整個加密過程會難以實現安全運行的目標，因此針對數據加密參數的計算也十分重要。基于交互局部性對加密水平進行衡量，模型將接收到合成參數（這一參數由密鑰導出），進而結合已經設定的密鑰算法，給出對應的參數。該參數具備安全性較高的特點，數量為1。在交互局部性背景下，加密參數的存儲方式依照浮動長度確定，根據浮動長度間的差異，將不同的加密參數置于不同的空間內，并將節點與加密存儲空間匹配，保證所提供的模型處于最優化的運行環境內。即便是初始化模型本身占據的存儲空間足夠優化，但當有節點被刪除或者增加時，其長度將變化，并且存儲空間的變化與加密參數長度的變化成正相關，即長度越長，對空間的影響越大，因此要保證所設計的存儲方式較為統一。要構建固定長度的存儲加密形式，在節點處增加公共參數，設計相等的長度，形成等長的空間。以上步驟能夠簡化存儲空間的管理流程，使得每個節點都具備特定的存儲長度，依照自身長度的最大值將加密參數的存儲空間予以確定。如此可提供更為寬裕的空間，保證在出現加密參數長度變化的情況下，依舊能夠維持正常的加密操作。當加密參數的長度增加到原空間的極限時，會影響初始化的存儲量，節點需要重新分配，這將降低通信效率，因而將最大長度所需要的存儲空間作為標準是最優解。在此種情況下的加密參數計算公式為

1.4 設計存儲加密指標

低延遲使用戶在傳輸網絡數據時的普遍期望，因此應在加密參數設計效果優化的基礎上對延遲問題予以解決。服務器讀取數據和網絡延遲是存在于服務器與用戶間的主要延遲形式，除此以外還存在服務器數據處理方面的延遲。在設計存儲加密指標時要針對以上延遲的可能性給出高安全性的措施?；诮换ゾ植啃?，要確定統一的指標，該指標將規范數據存儲加密的延遲，從而為用戶提供更優的加密體驗。在網絡環境下，用戶數量和所傳輸的數據量都十分龐大，交互十分頻繁，這就會導致在每一次的交互中產生不可計數的密文，網絡堵塞情況頻發，這將加劇延遲的影響程度。通過設計5項指標（IDEA、AES、RC4、3DES、DES）來避免延遲，其中每項指標所對應的加密長度和特點存在差異，例如：IDEA其加密長度為64位，具備較強的安全性；RC4的加密長度具備可變的特點，但常見的加密長度為128位，能夠有效將加密效果予以提高，并且此指標是目前最為常用的指標形式，在技術的支持下已經逐漸成熟，能夠保障通信數據存儲過程不受其他因素干擾。

2" 仿真試驗

在仿真試驗中將圖像、音頻和文本等加密數據上傳到平臺上，經過交互式計算，不同的加密數據都能在滿足安全要求的基礎上快速傳輸，從而驗證了基于交互局部性所設計的網絡通信數據存儲加密方法的合理性。以圖像數據為例，傳輸數據的運行時間、加密時間與數據量間呈現正相關，并且在等同的圖像量中被竊取的數量大幅降低（采用傳統方式，1 000張圖像，被竊取947張，采用本文設計辦法，被竊取3張；當圖像量在的范圍內時，被竊取的數量接近0），強化了加密效果。

3" 結論

本文所提算法從計算效率、安全性以及傳輸速度等多個方面與相關算法進行對比，發現本算法具有較好的性能。

目前，隨著物聯網等技術應用推廣以及移動設備廣泛普及和網絡技術應用的深入，互聯網作為人們生活中的重要組成部分，與其相關的數據傳輸、存儲、處理和分析等技術也將會變得越來越重要。

4" 結束語

綜上所述，我國通信事業的發展離不開技術的支持，但信息時代技術為大眾帶來福利的背后也存在著數據信息被竊取、丟失的問題，因此，在發展技術的過程中要就可能影響人們共享信息真實性的要素予以分析，并積極展開研究將不良因素消除。本文基于交互局部性給出了關于通信數據存儲加密的具體方案，結合仿真試驗的結果驗證了加密方法的可行性，希望其他研究者能夠在此基礎上繼續深化研究，為我國通信事業的發展貢獻力量。

參考文獻

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