基于混合优化的密钥生成技术在云环境大数据安全认证与访问控制中的应用研究

【字体: 时间:2025年05月23日 来源:Expert Systems with Applications 7.5

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  为解决云计算环境下大数据安全面临的认证效率低、密钥生成算法脆弱等问题,研究人员提出了一种融合Adam优化器和一对一优化器(AOOBO_Keygen)的混合密钥生成模型,显著降低了计算成本(47.340)和内存占用(38.400 MB),同时实现92.842的隐私保护效能,为医疗等敏感数据场景提供动态安全解决方案。

  

在数字化浪潮席卷全球的今天,云计算和大数据技术已成为医疗、金融等领域的核心基础设施。然而,随着数据量呈指数级增长,传统安全框架如同纸糊的城墙,难以抵御日益复杂的网络攻击。特别是在医疗健康领域,患者的基因组数据、电子病历等敏感信息一旦泄露,后果不堪设想。当前主流密钥生成方法存在计算效率低下、无法适应动态环境等缺陷,更令人担忧的是,量子计算的发展让传统加密算法面临前所未有的生存危机。

针对这一紧迫挑战,研究人员开发了一种名为AOOBO_Keygen的创新模型。该技术巧妙融合了深度学习中广受赞誉的Adam优化器和新兴的一对一优化器(OOBO),在密钥生成过程中实现了动态参数调整与全局最优解的平衡。研究团队通过构建包含数据所有者、用户、云服务器和可信机构的多实体交互框架,设计了初始化、注册、数据保存、密钥生成和访问控制的全流程安全方案。实验证明,该模型在保持较低延迟(3.178秒)的同时,显著提升了条件隐私保护水平(92.842),相关成果发表于《Expert Systems with Applications》。

关键技术方法包括:1)基于混合优化算法的密钥动态生成;2)多实体注册与身份验证协议;3)结合同态加密的数据保存机制;4)基于医疗大数据的性能测试环境构建。

系统模型
通过建立包含云服务器、可信机构等四类实体的交互框架,明确了数据流动路径和安全边界。

AOOBO_Keygen实现
将Adam的梯度自适应特性与OOBO的全局搜索能力结合,在密钥空间生成阶段引入动态步长调整,使算法在探索与开发间取得平衡。

实验结果
与现有方案相比,内存占用降低21%(38.400 MB),抗中间人攻击成功率提升至98.6%,满足后量子安全(Post-quantum security)要求。

这项研究的突破性在于首次将深度学习优化器引入传统密码学领域,为动态环境下的数据安全提供了新范式。特别值得关注的是,模型在医疗大数据场景中展现的适应性,使其能够应对基因组数据等特殊类型的隐私保护需求。研究者特别指出,该框架的模块化设计允许未来集成更先进的优化算法,为应对量子计算威胁预留了升级空间。正如论文结论强调的,这种"优化即服务"(Optimization-as-a-Service)的理念,可能重新定义云计算时代的安全架构标准。

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