一种密码计算网格的计算节点控制管理系统设计与实现

论文摘要

计算工具和计算平台的发展推动了密码学算法的发展和研究,网格计算技术作为一种新型有效的计算技术,能广泛集合网络上的资源形成一个虚拟的超级计算机,因此,把网格技术应用到密码学计算中具有重大的意义。 文章通过对部分密码学相关的计算任务的分析,讨论了部分密码计算任务对计算技术的需求。在单机难于完成密码计算的情况下,研究其分布式计算实现的可行性。纵览计算技术的发展,说明了用网格技术进行部分密码计算的合理性。结合以姜中华为首的项目组对密码计算网格系统的总体设计,重点研究此网格系统中计算节点控制管理系统的设计与实现。研究此系统与整个网格系统中其它模块间的交互,以及计算子任务执行控制、管理和子任务执行流程设计等。计算节点控制管理系统作为密码计算原子子任务的计算执行者,要负责实现子任务下载、问题实现代码下载、计算执行线程的控制、计算结果上传和当地资源管理等功能。 本文还详细描述了在计算节点控制管理系统实现过程中用到的各种技术及其优势,以及它们在程序设计中的需求和具体应用:利用XML和BASE64编码技术对模块间通信数据进行编码,用JNI技术使得Java程序可以调用用C/C++语言实现的算法代码,用SOAP技术实现远程过程调用和通信,用多线程技术实现多个原子子任务的并行计算。所有这些技术的使用使得计算节点具有可扩充性,较好的易用性,和高效率。系统在DES穷举攻击实验中取得了非常好的效果。其他一些密码计算也可用此系统分布式地实现。

论文目录

• 引言
• 第1章 概述
• 1.1 密码学的发展和重要性
• 1.2 计算技术发展
• 1.2.1 大规模计算技术的需求和发展
• 1.2.2 网格的兴起及其含义
• 第2章 一种密码计算网格系统的简介和架构描述
• 2.1 密码计算网格系统的设计目标和应用领域
• 2.2 密码计算网格系统必备基本功能
• 2.3 密码计算网格系统的模块构成
• 2.4 密码计算网格系统中计算实现流程
• 2.5 密码计算网格系统中模块间的数据交互
• 2.6 系统开发环境和运行环境
• 第3章 计算节点控制管理系统分析、设计
• 3.1 计算节点控制管理系统功能需求
• 3.2 计算节点工作流程设计
• 3.3 课题需要解决的问题和解决问题的技术手段
• 3.4 按功能进行的模块划分和各部分功能
• 3.5 性能要求
• 3.6 计算节点与各模块通信时的数据格式定义和任务表示
• 第4章 计算节点控制管理系统技术背景
• 4.1 XML语言及其解析技术
• 4.1.1 XML概述
• 4.1.2 XML解析技术
• 4.2 JNI技术及其特点
• 4.3 BASE64编码、解码技术
• 4.4 Java多线程技术
• 4.5 SOAP技术及优势
• 第5章 计算节点控制管理系统的详细设计与实现
• 5.1 系统总控模块
• 5.2 本地设置模块
• 5.3 任务列表下载、解析模块
• 5.4 控制节点列表下载、解析模块
• 5.5 执行日志解析、显示模块
• 5.6 帮助系统模块
• 5.7 多线程功能实现模块
• 5.8 子任务下载、解析模块
• 5.9 下载、解码实现代码模块
• 5.10 计算执行、控制模块
• 5.11 执行结果上传模块
• 5.12 执行日志生成模块
• 5.13 数据处理辅助模块
• 第6章 结论
• 6.1 DES穷举攻击实验描述
• 6.2 OES穷举攻击实验中在计算节点部分采集的有关数据
• 6.3 结果分析
• 6.4 结论和展望
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢