申请/专利权人：南京审计大学;广东唯审信息科技有限公司

申请日：2023-11-28

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN117648182B

主分类号：G06F9/50

分类号：G06F9/50;G06F9/48

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2024.03.22#实质审查的生效;2024.03.05#公开

摘要：本发明公开了一种移动式审计设备处理安全关键计算任务的方法，包括步骤S1，读取设备、安全关键任务、移动审计车轨迹、服务器和安全服务策略的相关信息；步骤S2，将读取的信息输入至任务分配算法获得任务部分卸载方案；步骤S3，将部分卸载方案和安全服务策略信息输入至安全服务选择算法获得任务最终卸载方案；步骤S4，设备根据最终卸载方案对任务进行相应安全等级加密后卸载至服务器执行。本发明所述方法能够充分利用移动审计车的位置信息和服务器计算资源，根据时隙位置与服务器之间的距离，计算每个时隙位置最优的卸载服务器和传输速率，并在合适时隙将任务卸载至最优服务器执行，从而减少设备卸载能耗，有效提高审计效率。

主权项：1.一种移动式审计设备处理安全关键计算任务的方法，其特征在于步骤包括：步骤S1，读取设备、安全关键任务、移动审计车轨迹、服务器和安全服务策略的相关信息；步骤S2，将读取的安全关键任务信息、移动审计车轨迹信息、服务器信息输入至任务分配算法获得任务部分卸载方案，所述任务分配算法至少包含一个轨迹划分策略、一个服务器最优选择策略和一个任务卸载计算策略；步骤S2中的任务分配算法包括以下步骤：步骤S21，根据任务输入数据量大小di，对初始任务序列ζ0进行降序排序，获得新的任务序列ζ1；步骤S22，遍历任务序列ζ1；若任务序列遍历结束即实现所有任务的卸载分配，则转步骤S211，否则转步骤S23继续对任务进行分配；步骤S23，获取任务截止时间DL，遍历从1到DL-ε范围的时隙集；若时隙集遍历结束，则转步骤S28，否则转步骤S24；步骤S24，判断当前时隙j是否可用，即是否空闲、未分配出去；若时隙j可用，则转步骤S25，否则转步骤S23继续遍历时隙集；步骤S25，将当前时隙j作为当前任务i的开始卸载时隙根据计算公式计算设备位于时隙j时与所有服务器的距离distjt，并选择距离最近的服务器作为卸载目标mi，其中xt、yt表示设备当前的位置，xj、yj表示服务器的位置；根据计算公式计算任务i卸载至服务器mi上的卸载完成时隙并记录任务卸载时隙段其中τ表示单个时隙时长，传输速率根据以下公式计算获得： 其中，w表示信道带宽，g0表示路径损耗常数，θ表示路径损耗指数，d0表示参考距离，Pt表示本地设备与服务器之间的传输功率，表示位于时隙ti中的设备与服务器mi之间的距离，N0表示噪声功率谱密度；步骤S26，判断S25步骤计算得到的卸载时隙段是否优于最优卸载时隙段若是则转步骤S27，否则转步骤S23遍历下一个时隙；步骤S27，对卸载时隙进行规范化处理，所述规范化处理具体包括检查记录的所有时隙是否有跨越不同区域，若有则重新计算任务卸载至前后两个区域的情况，并选择更优的对进行更新；更新最优卸载时隙变量并转步骤S23；步骤S28，根据任务i的最优卸载时隙在时隙集中标记被占用掉的时隙；步骤S29，完成任务i的卸载时隙分配，计算卸载时间和卸载能耗任务i的卸载时间和卸载能耗分别由公式和计算获得；步骤S210，根据步骤S29计算得到的任务卸载能耗更新总卸载能耗步骤S211，输出任务部分卸载方案，所述任务部分卸载方案包括卸载时隙、卸载服务器以及卸载顺序；步骤S3，将部分卸载方案和安全服务策略信息输入至安全服务选择算法获得任务最终卸载方案，所述安全服务选择算法至少包含一个能耗度量策略和一个任务安全服务选择策略；步骤S3中的安全服务选择算法包括以下步骤：步骤S31，根据能耗度量公式 计算每个任务的Metric，并根据能耗度量对任务进行升序排列，得到新的任务序列ζ2；其中P0表示本地设备的计算功率，Ai表示任务i所采用加密算法的加密时间参数，ei表示敏感数据量；步骤S32，初始化所有任务安全等级si为0，并根据计算公式计算此时系统最差安全质量，表示任务期待安全等级，si表示安全等级，λi表示任务正安全风险系数；步骤S33，遍历任务序列ζ2,对任务进行安全服务选择；步骤S34，对于任务i选择其期望的安全等级进行加密，即令步骤S35，判断此时系统安全质量q+λi×si是否满足安全约束条件μ，若满足则转步骤S37，否则转步骤36；步骤S36，确定任务i的安全服务等级为并更新系统安全质量q＝q+λi×si，转步骤S33，继续下个任务的安全服务选择；步骤S37，为了最大程度地节省设备的能耗，重新选定任务i的安全服务等级si，使得更新后的系统q＝q+λi×si在满足安全约束μ的同时任务安全服务等级最小；步骤S38，任务安全服务选择完成后，根据任务安全服务策略选择方案，对任务加密时间和服务器上的执行时间进行计算，其计算公式分别为和其中P0表示本地设备的计算功率，表示加密时长，表示卸载时间，表示服务器mi上前一个任务的计算完成时间，βi为单位数据的解密计算工作量，fmi表示服务器的CPU频率，ci表示平均计算工作量，di表示每个任务的输入数据量；根据计算结果，对于不满足约束的任务进行安全服务降级处理，以修正安全服务等级，得到可行的调度方案；步骤S39，输出可行的调度方案作为任务最终卸载方案，所述任务最终卸载方案包括任务安全等级；步骤S4，设备根据最终卸载方案对任务进行相应安全等级加密后卸载至服务器执行。

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