全问题变得越来越重要，甚至成为制约云计算发展的重要因素。同时随着云计算技术的不断快速发展，对于计算能力的要求也越来越高。针对以上要求，本文对高速密码卡进行开发应用，主要完成了基于共享内存与中断的虚拟机密码卡驱动设计与实现基于高速密码卡的的加速方案与实现以及云计算环境下密码运算的容错的设计与实现三个方面的工作。虚拟化技术是云计算的重要技术之，现在将密码卡插在宿主机上，如何让虚拟机访问和使用该卡呢考虑到安全方面的问题，不通过网络，而是利用共享内存和中断的方式实现两者之间的安全高效的通信，本文开发了个语言界面函数库实现宿主机与虚拟机之间的通信。原先的应用层安全库和工具软件，如安全邮件等，都是使用的软件来实现密码操作。现在将它们修改和移植到密码卡上面，利用密码卡实现加密操作，所有的密码操作都在密码卡中进行，私钥禁锢在卡中不得离开卡，这样可以极大的提高加密的安全性，并且可以明显的提高计算速度。由于使用的最多，所以本文优先选择，考虑到非对称算法的软硬件运行速度相差较大，因此选择对两种非对称算法进行移植。云计算环境下密码运算的容错的设计与实现。密码卡作为种高性能密码设备，被广泛运用在各种重要的商务场合中，比如银行网站服务器等，而对于密码设备的计算结果并不是百分之百被信任，密码卡的个的产生将会导致大量重要信息如资金账户数据的错乱，因此，密码卡设备应该具备极高的容错能力，本文的主要工作是通过冗余技术对云计算环境下密码运算的容错进行设计并实现。关键词云计算虚拟机密码卡共享内存云密码卡容错山东大学硕士学位论文,的封闭化阻碍了安全发展，未来安全设备的开放化是趋势。在过去山东大学硕士学位论文的很长时间里，传统的安全厂商呈现出封闭化的特征。软件被厂商写死在安全硬件设备中作为软硬件捆绑的体化对外服务这样导致了用户无法灵活的利用安全软件来结合自己的业务场景做深入的结合，同时也阻碍了各个安全设备之间联动整合，进而难以形成联动防御。封闭化的安全设备，从种意义上维护了安全厂商的利益，但是却损害了用户的利益。因此，未来安全设备的开放化可编程化会是趋势。虚拟化技术和安全设备的结合，驱动了云上的安全设备虚拟化混合化。传统的安全厂商有硬件话得偏好，尤其是在国内，安全厂商倾向于做成盒子形式销售，而非卖软件服务。但是到了云平台上，成千上万的多租户共享着相同的物理资源，这种安全硬盒子的方式已经难以满足需求了。因此，需要对传统的硬件话进行必要的创新，在确保安全的前提下把安全软件从硬件盒子里搬出来放到云中，这就是安全设备虚拟化。管理者比以往任何时候都要更加担心安全，因为其面临的威胁和脆弱性变得更为复杂，为应对这些威胁，企业提供解决方案和系统要变得更加灵活。希望在未来，所有这些趋势会让计算机平台变得更强，而组织能够更加适应安全的存在。山东大学硕士学位论文参考文献刘鹏云计算电子工业出版社万川梅云计算与云应用电子工业出版社云计算安全与隐私机械工业出版社王庆波虚拟化与云计算电子工业出版社邢利荣，何晓龙从虚拟化到云计算电子工业出版社房晶，吴昊，白松林云计算的虚拟化安全问题综述王志海童新海沈寒辉与网络信息安全基础结构和指令清华大学出版社徐拾义容错计算系统武汉大学出版社金华敏等云计算安全技术与应用北京电子工业出版社美密码编码学与网络安全原理与实践电子工业出版社任永杰，单海涛虚拟化技术实战与原理解析机械工业出版社网络编程卷进程间通信人民邮电出版社共享内存实现进程间大数据交互刘忆智从入门到精通清华大学出版社王刚命令编辑器与编程清华大学出版社董峰深入剖析内核与设备驱动机械工业出版社郑阿奇内核精析电子工业出版社实现分析与性能测试山东大学硕士学位论文郑东密码学密码算法与协议第版电子工业出版社马臣云，王彦精通网络安全认证技术与编程实现人民邮电出版社芬兰公钥密码学国防工业出版社,清华大学出版社李子臣杨亚涛典型密码算法语言实现国防工业出版社任伟现代密码学第二版北京邮电大学出版社陈少真密码学基础科学出版社,王珍熙可靠性冗余及容错技术航空工业出版社张少锋，张增照，聂国建可靠性设计电子工业出版社,云计算实战可靠性与可用性设计人民邮电出版社山东大学硕士学位论文致谢本论文是在导师教授的悉心指导下完成的。他的言传身教将使我终生受益。课题的研究过程中和研究生学习中，得到了信息学院领导各位老师和同学们的帮助与热情支持。在此，谨表示真诚的谢意,衷心感谢评审论文的各位专家教授为本文提出宝贵意见和建议，他们付出的辛勤劳动必将使本文的研究更加完善和实用。特别是合作公司在课题设计方面所给予的实验条件和实验环境的支持。特别感谢我的父母以及亲友给予我无尽的关心和支持。对他们在我成长道路上的默默的关爱和支持表示深深的敬意,最后，再次向所有帮助关心过我的每位领导老师亲友同学和朋友表示衷心的感谢,年月日分类号单位代码密级学号硕士学位论文论文题目云计算环境下密码算法模型的研究与实现作者姓名培养单位专业名称指导教师合作导师年月日山东大学硕士学位论文原创性声明和关于论文使用授权的说明原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名日期关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。保密论文在解密后应遵守此规定论文作者签名导师签名日期山东大学硕士学位论文目录摘要第章绪论研究背景和意义国内外发展现状密码卡设备本文的主要工作论文的组织结构第章虚拟机密码卡驱动设计与实现总体介绍总体设计约定的调用接口接口功能调用接口共享内存的实现同步机制通过共享存储器的通信协议测试第章基于高速密码卡的的加速方案与实现协议协议概述协议结构概述组成优缺点山东大学硕士学位论文总体框架图开发环境密码卡密码卡功能密码卡的安装与测试移植实现导出密码卡中的密钥对算法移植算法移植第章云环境下密码运算的容错的设计与实现容错容错的引入容错技术实现容错的主要方法可靠性原因表现形式与解决方法计算或服务的般形式关于看待的角度可靠性设计分层模型图部署示意图冗余部署容错的实现第章结论与展望结论展望参考文献致谢山东大学硕士学位论文山东大学硕士学位论文山东大学硕士学位论文摘要云计算是种新兴的应用计算机技术，得到了各国政府厂商及用户的高度重视，云计算在未来会迎来更大的发展空间。但当前,云计算在发展的过程中遇到了许多问题，其中安全问题尤为突出，并且安全问题变得越来越重要，甚至成为制约云计算发展的重要因素。同时随着云计算技术的不断快速发展，对于计算能力的要求也越来越高。针对以上要求，本文对高速密码卡进行开发应用，主要完成了基于共享内存与中断的虚拟机密码卡驱动设计与实现基于高速密码卡的的加速方案与实现以及云计算环境下密码运算的容错的设计与实现三个方面的工作。虚拟化技术是云计算的重要技术之，现在将密码卡插在宿主机上，如何让虚拟机访问和使用该卡呢考虑到安全方面的问题，不通过网络，而是利用共享内存和中断的方式实现两者之间的安全高效的通信，本文开发了个语言界面函数库实现宿主机与虚拟机之间的通信。原先的应用层安全库和工具软件，如安全邮件等，都是使用的软件来实现密码操作。现在将它们修改和移植到密码卡上面，利用密码卡实现加密操作，所有的密码操作都在密码卡中进行，私钥禁锢在卡中不得离开卡，这样可以极大的提高加密的安全性，并且可以明显的提高计算速度。由于使用的最多，所以本文优先选择，考虑到非对称算法的软硬件运行速度相差较大，因此选择对两种非对称算法进行移植。云计算环境下密码运算的容错的设计与实现。密码卡作为种高性能密码设备，被广泛运用在各种重要的商务场合中，比如银行网站服务器等，而对于密码设备的计算结果并不是百分之百被信任，密码卡的个的产生将会导致大量重要信息如资金账户数据的错乱，因此，密码卡设备应该具备极高的容错能力，本文的主要工作是通过冗余技术对云计算环境下密码运算的容错进行设计并实现。关键词云计算虚拟机密码卡共享内存云密码卡容错山东大学硕士学位论文,山东大学硕士学位论文摘要云计算是种新兴的应用计算机技术，得到了各国政府厂商及用户的高度重视，云计算在未来会迎来更大的发展空间。但当前,云计算在发展的过程中遇到了许多问题，其中安全问题尤为突出，并且安全问题变得越来越重要，甚至成为制约云计算发展的重要因素。同时随着云计算技术的不断快速发展，对于计算能力的要求也越来越高。针对以上要求，本文对高速密码卡进行开发应用，主要完成了基于共享内存与中断的虚拟机密码卡驱动设计与实现基于高速密码卡的的加速方案与实现以及云计算环境下密码运算的容错的设计与实现三个方面的工作。虚拟化技术是云计算的重要技术之，现在将密码卡插在宿主机上，如何让虚拟机访问和使用该卡呢考虑到安全方面的问题，不通过网络，而是利用共享内存和中断的方式实现两者之间的安全高效的通信，本文开发了个语言界面函数库实现宿主机与虚拟机之间的通信。原先的应用层安全库和工具软件，如安全邮件等，都是使用的软件来实现密码操作。现在将它们修改和移植到密码卡上面，利用密码卡实现加密操作，所有的密码操作都在密码卡中进行，私钥禁锢在卡中不得离开卡，这样可以极大的提高加密的安全性，并且可以明显的提高计算速度。由于使用的最多，所以本文优先选择，考虑到非对称算法