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多种异构网络数据的安全传输
时间:2022-09-03 23:00 所属分类:计算机论文 点击次数:
1引言
目前,通信技术发展迅速,各种网络特征明显。经过多年的改革创新,无线接入技术的传输速率逐渐接近极限。在此背景下,为了满足各种业务需求,需要进行多网写作。然而,传统的写作机制不能同时有效地使用网络传输资源,不能有效地保证高效的传输业务,并会增加传输中的能耗问题,导致传输过程中的干扰问题。因此,许多学者对多种网络数据传输方法进行了研究。在文献[1]中,石玲玲和李敬兆研究了异构网络中的安全数据传输机制,主要基于优化AES-GCM认证加密算法及基础SHA结合数字签名算法的安全数据传输机制进行数据传输;在文献[2]中,周静和陈晨研究了一种基于异构网络的数据安全模型,提前加密数据,然后建立安全传输通道进行数据传输。以上两种方法可以取得一定的效果,但仍存在一定的不足。鉴于上述不足,本文将机器学习方法应用于多种异构网络数据的安全传输,以解决当前存在的问题。实验结果表明,本研究的多异构网络数据安全传输技术有效地解决了存在的问题,具有一定的实际应用意义。
2多异构网络数据预处理
在多种异构网络数据的安全传输中,有许多数据是无用的,因此需要从多种网络数据中选择相关的数据源进行传输,以提高数据传输的准确性和效率。在选择有效数据源的过程中,采用重要性来衡量数据属性之间的关系[3-4],捕获高度相关的数据,其计算表达式如下:(1)公式(1),T表示所有数据源的综合表数,(i,j)表示示例源类之间的相关性。根据对数据源重要性的判断,可以选择关联度最高的数据表集合,减少不相关表。在选择上述重要数据源后,对数据属性进行分析。由于一个数据源由一组数据属性组成,这些属性特征可以反映待传输数据的基本信息。主要通过数据元组的相关性来衡量,分析元组数据的数量,即通过元组数据密度来定义,如图1所示。图1中,ε指定邻域的半径。根据这一思路,分配上述数据集中的各元组数据的权重[5-7],其表达式如下:(2)公式(2),w(C)表示属性权重,w(tk)表示核心元组的数量,δ表示异常值,w(tb)表示边缘的元组数。
3多径并行传输架构
上述预处理完成后,建立多径并行传输架构,主要内容如下:流量提前分割,通信流分割是发送端将大型数据块分割成不同尺寸或相同尺寸的数据单元[8],其尺寸由通信流分割的粒度决定,主要分为以下几类:第一,在分组业务分割中,分组是数据流的最小组成单元,因此,分组方法粒度最小,分组概率相互独立,可发送到发送端;第二,流量分割[9],将特定的目标地址封装在包头上,然后将具有相同目标地址的包聚合成数据流,这些不同的数据流相互独立,并通过唯一的流标识来区分。采用流级分割技术可有效解决数据失真对多径传输的影响[10]。第三,子流层面的流量分割,同一目的地头部的数据流分为多个子流,子流中的所有包都有相同的目的地地址,在一定程度上解决了流分割算法中的负载不平衡问题。多径并行传输架构如图2所示。此外,在带宽聚合系统结构中,调度算法决定了业务传输模式和业务子流调度顺序[11],以确保业务子流有序到达接收端的核心。接下来,我们将讨论数据调度。
制定带宽调度方案
对于多异构网络的数据传输,当某一路径的带宽达到一定值时,网络的带宽会不断增加,传输性能会相对稳定。为了提高吞吐量,分配过多的带宽会降低频谱利用率,导致频谱资源的浪费。在当前频谱资源日益紧张的情况下,调度和管理多径并行传输中的各种带宽,既能保证多径并行传输的传输性能,又能有效利用资源。为此,实现的主要步骤如下:一是采用机器学习方法进行有效的带宽估计,合理估计每个子流可充分利用的无线带宽资源,以及以较少的带宽资源满足高吞吐率的要求,是带宽调度算法的关键。为此,采用耦合拥塞控制算法,对各子流进行联合控制,其表达式如下:(3)公式(3),MSS表示报文最大长度的常数,由协议设置,RTTi,PLRi分别表示子流所在路径的往返延迟和丢包率。二是参数滤波处理,由于无线信道的多样性和时变性,链路参数和路径有效带宽会发生动态变化和误差。为了去除误差,对网络参数进行卡尔曼滤波器滤波,以获得准确的估计值。卡尔曼滤波是一种离散时间递推估计算法。根据当前状态的测量值、最后时刻的状态和预测误差,计算出更准确的当前时刻状态作为输出。在研究离散控制系统时,采用线性随机微分方程如下:(4)公式(4)中,xk,xk-分别代表k时刻和k-状态参数1时,Ak,Bk分别代表系统参数,在多模型系统中分别代表状态转移矩阵和输入矩阵,uk表示控制的输入参数,wk表示计算时的噪声。第三,带宽调度,假设一个多径连接C包含n条子流,每个子流相互独立,每个子流占用一条数据传输路径,以下是其调度过程如图3所示。根据上述过程调度带宽,最终建立信道安全协议,确保多异构数据的安全传输。安全协议由SSL协议、规则建立协议、隧道信息协议等。其中,SSL协议主要包括认证算法和加密算法,所有服务器端的数据包都将通过SSL协议加密,确保信息通信的安全。规则建立包括连接信息和信息识别在内的协议,成功生成记录表匹配socket,保证数据信息信息VPN技术渠道的转发与应用。采用OpenVPN编程是实现隧道消息协议的主要途径。客户与服务器建立连接,客户端发送请求命令信息。连接后,服务器根据SSL协议将加密验证的数据信息写入隧道信息数据区,实现与客户端的数据交换和传输。信道安全协议结构如图4所示。在数据传输过程中,根据上述信道安全协议进行传输,完成基于机器学习的多异构网络数据的安全传输。