大数据资源调度下舰船通信信息全同态加密研究

舰船通信信息加密时电路压缩和自举过程计算复杂,涉及大量的大整数乘法运算,导致最终加密安全性不高,针对这一不足,研究一种大数据资源调度下舰船通信信息全同态加密方法。首先转换处理舰船信息密钥,在大数据资源调度下,设定一个整数环,降低加密过程的计算量,设定控制信息熵,控制信息字节流加密过程,完成对大数据资源调度下舰船通信信息全同态加密的研究。实验准备不同硬软件参数的宿主PC及虚拟机,搭建一个MapReduce集群来模拟舰船通信传输过程,采用2种传统加密方法与之对比,控制不同的加密时间。结果表明,本文研究的全同态加密方法计算得到的安全系数更大。     

船舶航线信息存储加密算法

传统船舶航线信息所采用的算法多为单一算法,在算法加密程度上,安全级别较低且存在计算漏洞。容易被网络黑客通过溢出数据等方式进行破解。传统算法不但加密逻辑单一,而且在数据加密存储处理上,受到加密与存储两种操作逻辑的限制,处理速度缓慢,不利于航线信息的实时高速存储操作。因此提出船舶航线信息存储加密算法,引入动态浮点融合加密体系。在体系下包含2种加密算法与一种融合存储策略。首先通过同态浮点加密算法对信息数据进行同态的以及加密,建立初级安全密钥体系;接着由动态加密通信算法对信息进行通信协议加密计算;最后由存储融合策略对2种加密数据进行融合存储。仿真实验证明,提出的算法不论在信息数据加密级别上还是存储速度上,都明显优于传统的信息存储加密算法。     

大型船舶电力通信网络安全智能预警系统

针对大型船舶上传统电力通信网络,在对电力系统运行状态通信过程安全检测防护过程中,存在异常节点通信识别率低,危险节点因子可控参数范围阈值多大,导致现有电力通信网络无法及时对隐性网络攻击节点进行预警处理,为船舶电力系统造成损失。因此,提出大型船舶电力通信网络安全智能预警系统。首先,创建电力通信网安全对接硬件,实现与现有电力系统数据的对接,创造数据实时采集检测的先决条件;其次,在硬件设计中重点加入电力状态数据分析处理单元、KRHF安全通信认证单元,在软件设计部分,引入针对安全策略的电力数据通信转换处理计算单元与交互安全识别的通信交互节点认证异常预警算法,共同对异常节点识别策略阈值进行修正,实现异常节点交互的实时预警效果。最后,通过仿真实验证明设计系统的可行性。     

整数多项加密技术在海上作战体系中的应用

海军部队正在经历信息化建设,信息化战争已经成为现代战争的关键。信息系统是海上舰队作战体系的重要支撑,既是信息载体,也是各作战舰船有效链接的平台,安全可靠的信息安全体系建设非常重要。全同态加密主要应用于对密文数据进行加密处理,其结果等价于对明文做了相同的加密处理。该技术被广泛应用于安全多方运算、数据加密存储、数据索引、数据查询等方面。本文提出基于整数多项的全同态加密算法,并进行仿真实验。     

某信息系统二次规划同态加密梯度下降算法研究

同态加密方法能够实现在不泄露内容情况下分析或操作加密数据的功能,但该方法计算开销大,一直以来难以在控制领域的实践中实现。为解决这一问题,首先计算分析梯度下降算法在同态加密方法中解决二次规划的适用性,降低了同态加密电路乘法深度对梯度下降算法迭代的限制,并量化了原型示例,为后续的研究打下基础。其次,对梯度下降及加速梯度下降方法的选择进行了权衡和评估,为同态加密技术的工程应用开辟了道路。所采用的CKKS方案,通过选择合适的步长使程序实现收敛,直接展示了同态加密梯度下降算法的可行性。     

船舶网络中的高精度入侵检测方法

分析当前船舶网络中危险数据,采用传统入侵检测方法存在检测精准度低的问题,在此基础上,提出船舶网络中的高精度入侵检测方法设计。在网络入侵检测之前,需先正确区分入侵行为,找到拟合函数,并描述网络入侵种类与特征之间映射关系。通过确定两者映射关系,对数据进行身份认证和加密处理,并由此构建分类超平面。采用拉格朗日函数分析对偶形式,确定权值,并构建网络入侵检测的分类支持向量机,获取入侵数据分组结果。借助Libpcap库函数,对不同数据包中的数据及规则展开分析,由此设计具体检测流程。由仿真实验结果可知,所研究方法检测精准度最高可达到99%,满足高精度入侵检测需求,为保证船舶网络安全提供设备支持。     

远洋船舶跨网络安全双向完整认证方法

为了提高远洋船舶跨网络通信的安全性,进行跨网络安全双向完整认证方法设计,提出一种基于椭圆曲线密码体制的远洋船舶跨网络安全双向完整认证方法。采用混沌嵌入式加密方法进行船舶跨网络通信分组密码设计,基于椭圆曲线方程构建双向认证的公钥体系,结合Logistics混沌映射进行双向认证的加密和解码算法设计,将公钥嵌入到主密钥,实现远洋船舶跨网络通信的安全双向完整认证。数据实验结果表明,采用该方法进行远洋船舶跨网络通信加密和认证的保密性较好,安全性较高,防攻击能力较强。     

舰船网络保密通信的椭圆曲线优化编码技术

在舰船网络保密通信中,通过对传输数据信息进行优化编码,提高数据加密性能。传统的舰船网络保密通信的编码技术采用随机码幅度调制的信息编码算法,在舰船网络通信密钥扩展过程中,随着信噪比的降低,窃听者可破解全部密钥,加密性能不好。提出一种基于椭圆曲线加密的舰船网络保密通信优化编码算法。设计安全网络编码方案,采用椭圆曲线加密技术实现对通信数据的算术编码与加密,通过多个字符序列进行算术编码,产生加密所需的一个参数密钥,使用改进型Logistic映射得到舰船网络保密通信的信息编码的散列值,分别恢复出信源的编码矢量,得到舰船网络保密通信椭圆曲线加密密钥排列图,实现优化编码通信。仿真结果表明,采用该算法进行舰船网络保密通信数据编码,具有较好的数据加密传输性能,对网络攻击具有较好的抵御效果,适用于舰船保密通信系统设计中。     

物联网环境下舰船通信网络异常数据检测系统设计

在物联网通信环境下,传统的船舶通信网络异常数据检测系统,受到IPv4接口协议的限制,导致采用IPv6高速物联交互协议的流量节点异常机制管控性降低,全局物联网络交互单元出现异常数据节点检测识别漏洞,给网络通信安全带来威胁。因此,提出物联网环境下舰船通信网络异常数据检测系统设计。通过架设基于IPv6协议的交互数据节点支持硬件,实现对底层数据流的硬核支持;在数据交互的链路层添加异常数据甄别检测单元,配合异常节点流量识别算法,实现在链路层上对物联网异常数据的识别拦截,从而完成系统的设计。为保证设计系统的有效性,通过仿真实验对设计系统的检测识别准确性进行对比,通过数据证明提出设计系统优于传统检测系统。     

海上物联网体系中的云计算数据安全分析

本文通过研究海上物联网的通信方式,得出利用单边带进行船舶和陆地之间的信息有效传递可以提高传输速率和增强抗干扰的能力。其次,分析了基于云计算的海上物联网体系中的数据安全威胁,最后根据全同态的加密算法保证云平台数据的隐私性和完整性,并且通过安全性分析可知在保证明文对云服务器端攻击无效以及用户信息真实的情况下,此算法计算复杂度低且行之有效。