中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 靳凯敏中北大学 2020年硕士导师: 王宗彦；刘李梅共80页

摘要 : 随着经济全球化的不断发展，制造业也呈现出面向全球的趋势，制造过程的各个阶段或一个产品的各个组成部件的加工制造有可能分布在世界的多个地区，“云制造”的概念在此大背景下提出。“云制造”的核心内容融合“云计算”的思想，为制造业跨区域跨企... 展开随着经济全球化的不断发展，制造业也呈现出面向全球的趋势，制造过程的各个阶段或一个产品的各个组成部件的加工制造有可能分布在世界的多个地区，“云制造”的概念在此大背景下提出。“云制造”的核心内容融合“云计算”的思想，为制造业跨区域跨企业之间的协同制造提供可实现的途径。协同制造云平台是“云制造”实现的具体方式，云平台对制造业的资源进行整合和虚拟化，资源短缺的企业根据实际需求在云平台中获取所需资源，可以充分解决制造业内存在的资源分布不均、利用率不高的问题。为了提高这种跨企业、跨地区生产模式下的制造效率，降低制造成本，本文对云制造环境下的资源调度问题进行了研究，并搭建了协同制造云调度平台，主要内容如下: (1)将云制造资源按照其属性特征分成了设备资源、物流资源、物料资源、人力资源、知识资源和软件资源六大类，使用Protégé本体构建软件构建云制造资源的领域本体模型，并在此基础上引入元组法完成对制造资源的虚拟化描述。 (2)在构建云调度数学模型时考虑了资源的地域问题，在制造时间和制造成本中引入了物流时间和物流成本，选择将总时间、总成本和平均服务质量作为优化目标;针对NSGA-Ⅱ在全局搜索等方面的不足，提出了改进NSGA-Ⅱ算法，设计了基于均匀设计法的种群初始化方法，提出改进锦标赛选择法，并对交叉算子和变异算子进行了自适应改进，使用双目标标准测试函数和三目标标准测试函数验证了改进NSGA-Ⅱ算法的优越性;除此之外，还将改进NSGA-Ⅱ算法应用于桥式起重机大车部分的云调度问题实例中并与标准NSGA-Ⅱ算法进行对比，改进后云调度策略的生产效率比改进前提高了10.89％，生产总成本节省了5.43％，平均服务质量提高了0.74％，证明了改进NSGA-Ⅱ算法在解决云调度问题中的优越性。 (3)在云制造资源虚拟化和改进NSGA-Ⅱ算法解决云调度问题的基础上，使用Dreamweaver CS6设计搭建了B/S构架的协同制造云调度平台，可以实现制造资源的上传和管理、制造任务的上传与管理以及云调度方案的在线生成的功能。收起

关键词 : 制造资源云调度虚拟化云制造环境

2. 云环境下微服务发现及降级优化技术研究

[学位论文] 周扬南京邮电大学 2020年硕士导师: 陈国良共80页

摘要 : 近年来，在云计算与大数据技术快速发展的大环境下，微服务架构逐渐兴起。随着微服务系统服务量的快速增长，传统的服务发现机制和服务降级策略已经不能满足微服务系统的需求。考虑到服务之间存在关联性，可以从服务之间的关联性入手对服务发现技术和... 展开近年来，在云计算与大数据技术快速发展的大环境下，微服务架构逐渐兴起。随着微服务系统服务量的快速增长，传统的服务发现机制和服务降级策略已经不能满足微服务系统的需求。考虑到服务之间存在关联性，可以从服务之间的关联性入手对服务发现技术和服务降级技术进行优化，因此本文提出了基于关联矩阵的微服务发现优化方法以及基于服务关联性的微服务降级技术优化方法。本文主要包括以下三方面内容： (1)针对目前微服务系统中服务发现时延较长、代价较大的问题，本文提出了基于关联矩阵的服务发现算法(Association Matrix Based Service Discovery，AMBSD)，通过构建服务关联矩阵来表示服务之间的关联关系，对服务发现整体过程的时延和代价进行理论分析，得出了算法可执行的条件，并通过轮询方法、功能分解启发式方法及AMBSD算法在服务发现时延和代价方面的对比实验验证了AMBSD算法在缩短服务发现时延以及降低服务发现代价方面的有效性。 (2)针对现有的微服务降级策略易导致用户服务请求阻塞形成雪崩效应，且未考虑到服务降级的层次性，易导致系统不稳定等问题，本文提出了基于服务关联性的分级降级算法(Service Relevance Based Hierarchical Degradation，SRBHD)，通过对微服务系统稳定性和服务降级优先级的理论分析，得出了划分可降级服务和其他服务的阈值范围，并通过自动化超时降级算法、自动化限流降级算法和SRBHD算法在提升系统可用性和系统负载情况方面的对比实验，验证了SRBHD算法在提升微服务系统稳定性以及系统负载情况的有效性。 (3)针对现有的微服务管理系统缺乏UI服务降级界面，缺乏显示降级过程及结果的功能等问题，本文设计并实现了包含服务注册、服务发现、服务监控以及服务降级功能的微服务管理原型系统，系统可进行一键注册，并包含对集群、容器组、服务的性能监控，且包含显示服务降级过程及结果的界面，各个模块相互协调，操作简单且安全稳定。通过服务实例的注册及发现以及系统访问高峰期自动化服务降级的实验，验证了本系统在系统访问高峰期能够保持比较稳定的状态。综上所述，本文分别针对微服务的服务发现和服务降级两个方面提出了优化算法，提出的算法能够有效地降低服务发现的时延和代价并有效地保证系统的稳定性，同时设计并实现了整合服务注册及发现、服务降级为一体的操作简便、运行高效、安全稳定的微服务管理原型系统。收起

关键词 : 微服务云环境降级优化

3. 面向云环境的虚拟机安全回滚

[学位论文] 杜玉堃华中科技大学 2017年硕士导师: 邹德清共58页

摘要 : 虚拟机回滚功能作为虚拟化技术的特性之一，在以虚拟化技术为核心的云环境中应用十分广泛。由于虚拟机回滚能够直接将虚拟机当前状态恢复为快照保存时的虚拟机状态，因此被广泛应用于攻击与故障恢复，软件调试等场景。然而虚拟机回滚同样会对时间敏感... 展开

关键词 : 云环境虚拟机安全回滚

4. 云环境下基于属性的访问控制优化研究及实现

[学位论文] 彭佳鹏广东工业大学 2018年硕士导师: 武继刚共60页

摘要 : 随着云计算相关技术的快速发展，云存储服务的应用范围越来越广泛，因其具有良好的便捷性和灵活性得到了广大用户的青睐，用户可以方便快捷地将数据存储到云端并执行计算任务。但是由于第三方服务提供商并不是完全可信，云计算安全成为用户关注的重点... 展开随着云计算相关技术的快速发展，云存储服务的应用范围越来越广泛，因其具有良好的便捷性和灵活性得到了广大用户的青睐，用户可以方便快捷地将数据存储到云端并执行计算任务。但是由于第三方服务提供商并不是完全可信，云计算安全成为用户关注的重点。良好的访问控制策略是保障数据安全的重要方法，属性加密(ABE)是现在被广泛应用的访问控制技术，其中基于密文的属性加密(CP-ABE)是现在广泛应用于云环境下的访问控制策略。云环境中基于属性的访问控制技术已经在安全性和支持属性撤销等方面取得了较大进展，但针对属性权威和用户计算开销过大和如何良好支持用户属性撤销的问题上，还需要做进一步的研究。为了解决上述问题，首先本文提出了一种支持细粒度属性撤销的外包属性加密方案，将密钥生成的大部分工作交由密钥生成服务提供商完成，同时将密文解密的大部分工作交由云存储服务提供商完成，有效地减轻了属性权威和用户的计算负担。通过为每个属性增加版本号以支持用户属性的细粒度撤销，在进行属性撤销时更新包含被撤销属性的密文和转换密钥。相比较现有方案，虽然计算开销有所增加，但支持了用户属性的细粒度撤销。然而该方案在进行属性撤销时，属性权威和云存储服务提供商的计算压力很大，为了解决上述问题，本文在该方案外包协议基础上进一步提出了一种高效的支持属性撤销的外包属性加密方案。为每个用户所拥有的私钥生成一个版本号，当要撤销该用户属性时，无需更新包含被撤销属性的密文和转换密钥，只需更新该用户对应的转换密钥和私钥，计算开销更低。最后通过性能分析和实验的方式将本文提出的两种方案和现有方案进行了对比。分析结果表明，本文提出的两种方案不仅减轻了属性权威在密钥生成阶段的计算开销，也降低了用户在密文解密阶段的计算负担，同时良好地支持了用户属性的撤销。第一种方案适应于细粒度撤销用户属性场景，但在批量撤销用户属性时属性权威和云存储服务提供商的计算开销过大。第二种方案虽然没有支持用户属性的细粒度撤销，但在进行批量属性撤销时，有效地减轻了属性权威和云存储服务提供商的计算负担，保证了系统的性能。收起

关键词 : 云环境访问控制属性加密

5. 云环境中可搜索加密技术研究

[学位论文] 孙丽雪电子科技大学 2018年博士导师: 许春香共118页

摘要 : 在现代信息技术中;云计算作为一种虚拟化的使用资源;可以高效经济地调度可配置的计算和存储资源;为用户提供了方便的网络访问。为了减轻局部数据管理和维持的负担;越来越多的用户把敏感的数据存储在云服务器上。云存储服务在提供强大的数据管理能力的... 展开在现代信息技术中;云计算作为一种虚拟化的使用资源;可以高效经济地调度可配置的计算和存储资源;为用户提供了方便的网络访问。为了减轻局部数据管理和维持的负担;越来越多的用户把敏感的数据存储在云服务器上。云存储服务在提供强大的数据管理能力的同时;却仍然面临着安全性和隐私性的威胁。为了保护数据隐私;敏感的数据在外包之前通常被加密;这使得数据的检索成为一个挑战性的问题。可搜索加密技术允许用户对存储在云服务器上的密文数据进行检索;并且不妥协用户的询问隐私和数据隐私;已经成为当前密码学领域的研究热点之一。本论文对可搜索加密技术进行了深入的研究;包括对一般的公钥可搜索加密方案;多用户环境下的可搜索加密方案;密文策略的基于属性的关键词搜索方案;以及基于倒排索引的对称可搜索加密方案的研究与设计;具体内容如下： 1. 公钥可搜索加密方案的研究：(1) 基于不可区分性混淆构造了一个抵抗内部关键词猜测攻击的公钥可搜索加密方案。方案可以基于任何一种公钥密码体制建立;且陷门的生成只需要用到一个对称加密算法。此外;方案中考虑了两种类型的内部攻击者;即诚实但好奇的云服务器和恶意的云服务器。(2) 进一步;为了解决现有的公钥可搜索加密方案中;对不同的文件使用不同的密钥加密时的密钥传送问题;构造了一个三方口令认证的密钥交换协议(3PAKE)。该协议消除了一个简单的3PAKE协议中存在的安全性弱点;即离线口令猜测攻击和不可探测的在线口令猜测攻击。 2. 多用户环境下可搜索加密方案的研究：基于盲签名和传统的公钥可搜索加密方案;设计了一个多用户环境下云服务器辅助的可搜索加密方案。方案允许多个数据拥有者把自己加密的数据写入到数据库中;而每个用户只需要发送一个陷门就可以搜索所有数据拥有者的文件。此外;数据拥有者和用户之间不需要进行交互来分发密钥;从而不需要建立昂贵的信道。同时;方案允许有效地增加和撤销用户;并实现了陷门不可链接性。 3. 密文策略的基于属性的关键词搜索方案的研究：设计了一个密文策略的基于属性的合取关键词搜索方案;丰富了对关键词的询问类型;并且可以隐藏访问策略。此外;在测试算法中采用了一个匹配技术来提高测试的效率。并且;测试算法只能被一个指定的云服务器执行;使方案能够抵抗外部关键词猜测攻击。同时;在标准模型下给出了方案对选择关键词攻击和外部关键词猜测攻击的可证明安全性。 4. 基于倒排索引的对称可搜索加密方案的研究：(1) 首先;从clear存储系统给出了一个有效的T-集合实例来建立安全的索引;可以支持加密的索引文件的更新。然后;基于Cash等人提出的OXT协议;设计了一个动态的多用户的布尔对称可搜索加密方案。在方案中;用户进行每次询问时;不需要和数据拥有者交互。此外;针对适应性的诚实但好奇的云服务器和恶意的用户;说明了方案在标准模型下的可证明安全性。(2) 进一步;用户可能不愿查看数据完整性已被破坏的文件;而取回和解密这些文件的过程却会给用户带来额外的通信开销和计算开销。因此;用户通过检索密文文件得到满足搜索请求的文件标识符后;对这些标识符对应的密文文件进行公共数据完整性检验是必要的。基于不可区分性混淆;构建了一个新颖的云数据完整性公共验证方案;实现了最小的存储开销。同时;用户只需要使用对称密码运算处理要被外包的文件。收起

关键词 : 云环境可搜索加密数据隐私

6. 工业云运维平台网关的研究与设计

[学位论文] 陈诗特广东工业大学 2017年硕士导师: 骆德汉;陈波共76页

摘要 : “互联网+”的提出，带动了各行各业的深化转型，传统行业利用信息通信技术与互联网进行了深度融合创造出了新的发展生态。新生态的行业如雨后春笋般出现例如“互联网+工业”“互联网+金融”“互联网+农业”“互联网+交通”“互联网+旅游”“互联网+教... 展开 “互联网+”的提出，带动了各行各业的深化转型，传统行业利用信息通信技术与互联网进行了深度融合创造出了新的发展生态。新生态的行业如雨后春笋般出现例如“互联网+工业”“互联网+金融”“互联网+农业”“互联网+交通”“互联网+旅游”“互联网+教育”等等。在工业领域里，人或上位机管理维护生产设备的运维模式已经满足不了生产和成本的要求，生产企业急需一种节约成本、处理快速、节省时间、社会化、信息化的运维模式。云运维(Yunyunwei)平台是在“互联网+”和信息化生产需求的背景下，综合研究和分析国内外企业管理生产设备的运维模式后，提出的“互联网+工业+运维”的新型信息化运维模式。云运维网关利用物联网技术把生产设备和生产设施（电灯、中央空调、冷热系统等）通过网络连接到云服务器，云服务器通过大数据技术时刻保存并分析云运维网关传输过来的实时数据。云服务器监测到异常数据时会把数据发送给值班的专业维护员，维护员会主动快速上门维修而不需企业另行通知。如果发生比较严重的故障时云服务器还会把故障信息推送给用户，并且还会通过网络把报警信号传输到网关，网关会驱动报警器提醒现场作业的工作人员。用户还可以通过web或移动端登陆云服务器查看生产设备和生产设施的日常数据，而只需每个月支付少量的服务费和发生故障时的维修费用，大大的节省了引进昂贵的监控系统和日常维护人员的支出成本费用。本论文主要研究的是云运维平台中的网关部分，内容如下：（1）本论文通过分析国内外设备运维状况和社会需求，阐述了云运维平台的意义，并对平台系统方案以及整体架构进行了详细的分析和说明证明了平台的可行性。（2）根据需求设计了云运维网关的整体架构，对网关进行了架构的选型。并从裸机层面上一步步搭建网关环境，移植了linux操作系统（包括Bootloader、内核和根文件系统），lnmp的网站服务器架构和图形用户界面。（3）深度研究和学习modbus和bacnet协议后在linux操作系统的基础上实现了这两种协议，利用CGI技术实现了报警模块并且实现了web的网关配置模块和基于Qt的控制面板模块。（4）最后详述了云运维网关的各功能模块，展示了各模块的样图。收起

关键词 : 云运维平台云服务器数据发送网关环境操作系统

7. 云环境下基于冷点虚拟机迁移的热点消除问题研究

[学位论文] 赵丹霞东北大学 2013年硕士导师: 郭军共85页

摘要 : 虚拟化是实现云环境下“计算即服务”解决方案的关键技术。作为虚拟化的产物，虚拟机具有可以灵活部署资源、实现对物理机状态的隔离以及动态迁移等特点，在云环境下可以有效提高资源的利用率和提升数据中心的动态资源管理能力。动态迁移可以将虚拟机... 展开虚拟化是实现云环境下“计算即服务”解决方案的关键技术。作为虚拟化的产物，虚拟机具有可以灵活部署资源、实现对物理机状态的隔离以及动态迁移等特点，在云环境下可以有效提高资源的利用率和提升数据中心的动态资源管理能力。动态迁移可以将虚拟机的状态从一台物理机转移到另一台物理机，以此来缓解节点的超负载状态，进而消除热点。热点是指由于资源不足无法保证服务SLA的情形，通过迁移虚拟机对数据中心进行动态资源调配是消除热点的有效手段，也是当今云计算的一个研究热点。本文就关注虚拟环境下借助虚拟机迁移手段的热点消除问题。传统的热点消除方法在迁移点的选择问题上缺乏对热点虚拟机上服务保持问题的考虑，而且缺少对热点的一个系统化判定过程。针对该两点问题，本文引入热度和冷点虚拟机的概念，提出基于冷点虚拟机迁移的热点消除策略，并特别针对热度评估、冷热点判定和冷点迁移点的选择问题给出了基于冷点虚拟机迁移的热点消除过程和方法。第一，对云服务质量的相关参数指标进行分析，制定热度综合评估指标体系，并结合该指标体系给出一种将模糊层次分析法与多目标决策法相结合的热度综合评估方法，计算得到虚拟机的热度等级排序，进而完成对其冷热点情况的判定。第二，本文从热点虚拟机服务保持的角度出发，给出基于冷点虚拟机迁移的迁移点选择决策方法，该方法综合了虚拟机迁移代价、资源适配性和优先等级三个目标因素建立冷点虚拟机迁移点选择的多目标决策模型，为迁移点的选择提供决策依据。本文借助Xen虚拟化平台部署一个多资源混合类型应用，实现对虚拟机的热度综合评估和热点消除，验证本文的热点消除方法。实验结果表明:应用本文的热度评估方法可以比较全面地评估虚拟机的真实热度情况，进而给冷、热点的判定提供有力依据;本文提出的冷点迁移点选择决策方法不仅可以综合多方面因素选择相对最合适的冷点虚拟机进行迁移，有效消除热点，在该过程中热点虚拟机的服务也得到了很好的运行保持效果。收起

关键词 : 虚拟机动态迁移热点消除云环境

8. 面向外包云环境的安全密文Top-k检索技术

[学位论文] 保静静南京邮电大学 2019年硕士导师: 戴华共75页

摘要 : 随着云计算技术的成熟与普及，越来越多的企业和个人倾向于将他们的存储、计算等资源外包给云服务器提供商以便随时随地使用和节约成本。然而，用户在享受云服务器提供的大规模、高效率的服务的同时也面临外包数据的敏感信息泄露的危险，例如个人的日... 展开随着云计算技术的成熟与普及，越来越多的企业和个人倾向于将他们的存储、计算等资源外包给云服务器提供商以便随时随地使用和节约成本。然而，用户在享受云服务器提供的大规模、高效率的服务的同时也面临外包数据的敏感信息泄露的危险，例如个人的日志、金融交易文件等。为了最小化泄露外包数据的风险，数据所有者希望在外包之前将敏感数据进行加密。加密虽然能够提高数据的安全性但也会影响到数据的可用性，因此需要设计相应的安全机制来解决这一问题。当前，可搜索加密技术是一个重要的研究热点，它是实现云环境中关键词安全检索的重要途径，能够确保数据的安全性又不影响数据的实用性。本文针对云环境中密文检索技术领域所面临的安全问题，从隐私性和一致性两个角度出发，提出了如下3个方案： (1)隐私保护Top-k检索方法（PTS）：该方法以倒排索引为基础，根据划分参数将关键词对应的倒排列表进行等长划分，并为生成的每个分块构造相对应的块向量，然后，将块向量作为新的索引项，对应的分块作为倒排列表生成线性分块倒排索引，最后，通过采用完全二叉树的方式将线性结构变成树形结构生成树形分块倒排索引。基于树形分块倒排索引，提出“二次过滤”算法，能够快速过滤不包含检索关键词的分块，极大地提升检索效率。 (2)可验证隐私保护Top-k检索方法（VPTS）：考虑到云服务器可能自身存在恶意攻击行为，导致返回给授权用户的密文集合不完整或不正确，为此，本文提出了可验证的隐私保护Top-k检索方法。该方法同样以倒排索引为基础，通过外包数据对象与关键词之间的相关度的偏序关系特征，构造约束偏序链模型。授权用户在获取云服务器返回的验证信息后，可以重构偏序约束链用于验证结果的正确性。 (3)可并行隐私保护Top-k检索方法（PPTS）：为了适用于大数据处理应用场景，体现云计算分布式、大规模、资源动态性等特点，利用传统的Map-Reduce分布式计算框架提出了具有并行化分布式处理能力的安全密文Top-k检索方法。该方法可以直接运行在Hadoop分布式平台上，并行处理授权用户的检索请求，能够极大地提高云环境处理数据和提供检索服务的能力，适用于超大规模文档集合。收起

关键词 : 安全密文 Top-k检索云环境

9. 云环境下的保序加密算法研究

[学位论文] 赵坤电子科技大学 2018年硕士导师: 谭浩共73页

摘要 : 随着云计算技术的迅猛发展，越来越多的用户将他们的数据外包给云服务器，以减轻其复杂的管理任务，为了确保存储在不可信云服务器中敏感信息的安全性，数据拥有者会先施行加密操作后再进行密文存储。但是现有的加密技术会破坏明文的顺序规则，这使得... 展开随着云计算技术的迅猛发展，越来越多的用户将他们的数据外包给云服务器，以减轻其复杂的管理任务，为了确保存储在不可信云服务器中敏感信息的安全性，数据拥有者会先施行加密操作后再进行密文存储。但是现有的加密技术会破坏明文的顺序规则，这使得传统的明文检索技术难以使用，而保序加密提供了以上问题的解决方案。与此同时，正是由于其密文延续了明文的顺序规则，所以降低了加密的安全性。本文对现有的保序加密算法进行研究，针对现有方案的不足，提出了更加具有可行性的保序加密算法，并进行了实验验证。（1）针对目前存在的保序加密算法都是基于对称加密体制的问题，本文提出了公钥加密保序算法，简化密钥管理，降低用户的存储压力。首先，将原始明文进行分割，使得非均匀分布的数据映射到均匀分布的明文桶中，以隐藏明文的分布规律；然后数据拥有者利用CA分配的公钥实现桶对桶的加密映射，并且加入噪声，实现一对多的映射思想，从而增加密文值的不确定性，数据使用者在得到密文后，利用私钥就可以计算出明文值；最后给出了在稀疏而随机的顺序选择明文攻击下的不可分辨性的形式化定义，即IND-SR-OCPA，并证明本算法是仅密文安全和IND-SR-OCPA安全的。（2）基于PKI设计的密码方案存在大量的证书管理问题，并且在云环境中的海量数据下，公钥的存储会消耗大量的资源空间，针对这个问题，本文提出了基于身份的保序加密算法，将数据使用者的身份作为公钥加密数据，能够有效的降低密钥的管理开销；并且在加密过程中引入了高阶最小熵的定义来确定最佳的密文区间大小，增加映射结果的混乱性和随机性，从而隐藏明文的频率分布规则；最后给出了IND-ID-SR-CPA的形式化定义，并且证明了本算法的安全性。（3）为了验证以上两种算法的可行性，本文构建了一个基于保序加密的关键词可搜索方案，以关键词相关性分数作为索引，利用保序加密的特性，结合文件标识符建立倒排索引，从而实现了快速的顺序检索。通过实验，能够验证前两章所提出的保序加密方案可以很好的隐藏明文的分布规律，并且提供了高效的检索结果。收起

关键词 : 云环境保序加密算法 PKI设计

10. 云环境下可验证的数据安全存储方案研究

[学位论文] 辛林南京信息工程大学 2016年硕士导师: 孙星明；付章杰共57页

摘要 : 云计算通过结合一些现有的新兴技术与相关领域知识，将服务提供者的基础设施等资源提供给互联网上的用户。云存储则为众多大小型企业以及个人管理数据文件提供了极大的便利，但是数据拥有者失去了对自己数据的最终绝对物理控制权，导致云存储中出现了... 展开

关键词 : 数据安全存储云环境可验证