杨义超
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摘要：智能通信信息队列加密传输系统在应用中存在加密传输效率低的问题。因此，提出了大数据下智能通信信息队列加密传输系统的设计。硬件部分，在设计计算机时有数据处理和数据融合两种选择；设计一种计算机电子干扰机，根据电子对抗原理，利用干扰机屏蔽携带机密信息的辐射电磁；设计加密IC卡，采用3DES加密标准；设计一个显示器来传输智能通信信息队列数据。软件部分计算加密传输入口参数，识别不同的IP接口信号，结合数据和密钥提高传输安全性；利用大数据下智能通信信息队列的加密传输算法，实现大数据下智能通信信息队列的加密传输。实验表明，该系统的加密传输吞吐量在3 kbit/s以上，加密传输性能良好。
关键词：智能通信；信息列队；加密传输
引言：
智能通信信息队列是指在通信过程中用于保存信息的集合，它可以在传输信息的同时保存信息。在智能通信信息队列传输过程中，需要使用加密技术来保证通信信息传输的安全性。在大数据条件下，智能通信信息队列中的数据量越来越大，加密传输效率低的问题不可避免。由于传统智能通信信息队列加密传输系统中的加密算法和传输算法是分开的，信息队列中的数据不能统一加密。由此可见，国内对智能通信信息队列加密传输系统的研究一般停留在理论层面。根据智能通信信息队列加密传输系统的发展方向，提出了大数据下智能通信信息队列加密传输系统的设计。
1大数据下智能通信信息队列加密传输系统硬件设计
1.1计算机设计
选用卫星LS10型号电脑，双核CPU，多个可扩展处理器，内存6GB [3]。服务器的硬件环境配置如表1所示。
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根据表1，卫星LS10型号计算机具有数据处理和数据融合两种功能，可以同时对智能通信信息队列进行加密和传输。设计的双核多扩展处理器可以平衡通信队列，从而提高系统的稳定性。
1.2计算机干扰器
干扰器的作用是在加密传输时阻挡信息队列的电磁辐射，因为电磁辐射中可能携带一些机密信息。传输信息时，需要开启干扰器，利用其发出的信号对抗电磁辐射信号，以覆盖机密信息。计算机干扰器中电源的主要作用是为干扰器电源端子和其他外部控制部件供电。干扰机电源端的工作状态为弱电流，系统运行时产生的电压较低，而系统中的其他外部控制元件处于强电流工作状态，因此电压差会影响系统的运行效果。为了解决这个问题，其他外部控制组件的电源应该与干扰机电源终端的电源隔离，以实现支持突发传输模式的干扰机电源终端的同步运行和自动配置。
1.3加密IC卡设计
加密IC卡采用非接触式设计，加密IC卡是内置核心控制板的系统核心硬件。加密IC卡的主要组件包括：核心控制板、128位AES安全机制、EAL4传感器、网线、显卡。选择加密IC卡型号时，应根据核心控制板的功能要求、接口处的资源、输入输出端口的大小、功耗进行选择。鉴于以上要求，本文选择将Y-IC-Ca2342100Q型号的核心控制板引入加密IC卡的设计中。核心控制板可以优化加密IC卡的性能，节省系统总结硬件的运行时间，在一定程度上提高系统硬件的运行效率。加密IC卡主要用于为智能通信信息队列加密提供驱动，可以封装各种协议的IC芯片。
1.4显示器设计
显示器设计为系统运行结果的显示界面，加密的智能通信信息队列显示在显示器上。基于大数据下智能通信信息队列中数据量大、数据类型多的特点，本文设计的监控器为CFR2548，尺寸为32英寸，共有24个通道，可以通过串行通信直接传输智能通信信息队列数据。并通过Sucount K网络与下位控制主机连接。通过在显示器中使用双核多路复用来提高传输速率。这样就完成了智能通信信息队列加密传输系统的硬件设计。
2大数据下智能通信信息队列加密传输系统软件设计
2.1智能通信信息队列加密传输入口参数计算
智能通信信息队列的加密传输入口参数包括密钥、数据和模式。密钥是指用于加密和解密的密钥；数据是指加密解密时生成的数据选择；模式是指一般工作条件下信息队列传输的工作模式。按照64位分组方式，对信息队列进行分组，每组分为4×4个16字节，迭代次数为10次。加密过程从初始状态开始，经过字节替换、行移位、列混淆、轮键转换等过程。进行10轮加密操作，前9轮4步，最后一轮少一列混淆操作。如果这些运算都是k+1函数，那么k+1函数可以通过公式得到。
2.2基于IP核设计智能通信信息队列加密传输接口信号
将上面得到的加密IP核加载到系统中，利用64位宽的Wishbone总线为Wishbone设计IP接口信号。修改的内容包括I/O、位宽、指令。IP接口信号的具体信息由智能通信信息队列加密传输，如表2所示。
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表2智能通信信息队列加密传输IP接口信号
根据表2中的信息，通过对智能通信信息队列的加密传输接口中支持的TCP和UDP协议进行加密，可以达到数据的加密传输效果。
3仿真实验分析
为了保证实验的真实有效性，本文选择了相同的测试指标来测试系统与传统系统之间加密传输的吞吐率。加密传输的吞吐率越高，证明该系统对智能通信信息队列具有更高的加密传输效率。在本实验中，首先利用该系统对智能通信信息队列进行加密传输，并通过Heapchyer软件记录测得的加密传输吞吐率，使其成为实验组；然后利用传统系统对智能通信信息队列进行加密传输，并通过Heapchyer软件记录测得的加密传输吞吐率，将其设为对照组，设置10个实验。Heapchyer软件用于记录两种方法加密传输吞吐量的实验结果。
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图3为加密传输吞吐率实验结果
从图3可以看出，该系统在10次实验中加密传输吞吐量始终在3 kbit/s以上，而控制组的最高加密传输吞吐量为2.3kbit/s，智能通信信息队列的加密传输效率较高，可以应用于大数据下智能通信信息队列的加密传输。
结语：
通过大数据下智能通信信息队列加密传输系统的设计，希望能够保证智能通信信息队列加密传输的安全性，提高智能通信信息队列加密传输的效率。在以后的开发中，应该增加本文设计的系统在智能通信信息队列加密传输中的应用。实验结果表明，本文设计的系统在保证智能通信信息队列加密传输效率方面的具体优势已经显现，可以在现实中得到广泛应用。
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