一種多接口密碼模塊并行調(diào)度方法
【專利摘要】一種多接口密碼模塊并行調(diào)度方法。通過(guò)本地接口/網(wǎng)絡(luò)接口接收密碼服務(wù)請(qǐng)求并發(fā)送密碼服務(wù)響應(yīng)，密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件對(duì)待處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分組、負(fù)載值賦予和并行化標(biāo)記并對(duì)響應(yīng)分組進(jìn)行排序和組裝形成密碼服務(wù)響應(yīng)，密碼模塊并行調(diào)度部件根據(jù)標(biāo)記按照基于負(fù)載累計(jì)加權(quán)值的負(fù)載均衡調(diào)度方法將當(dāng)前的請(qǐng)求分組分配給累計(jì)負(fù)載最小的密碼模塊并接收對(duì)應(yīng)的響應(yīng)分組。本發(fā)明提供的方法的主要優(yōu)點(diǎn)：在充分利用多接口密碼模塊提高系統(tǒng)密碼處理能力的同時(shí)，方便多用戶使用。不僅滿足了一些行業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中密碼算法部署的特殊要求，而且更加符合集群計(jì)算/云計(jì)算環(huán)境下的并行高效處理數(shù)據(jù)的要求。
【專利說(shuō)明】一種多接口密碼模塊并行調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)信息安全【技術(shù)領(lǐng)域】，主要涉及一種多接口密碼模塊并行調(diào)度方法，該方法一方面使用并行方法對(duì)多接口密碼模塊進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度提高系統(tǒng)加解密效率，另一方面提供本地和網(wǎng)絡(luò)接口方便在多用戶環(huán)境下使用。
【背景技術(shù)】
[0002]密碼模塊是一種通過(guò)硬件接口(例如:PC1、PC1-E、USB和LPC等)連接在計(jì)算機(jī)主板上，提供加解密和安全認(rèn)證服務(wù)的安全芯片，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)密碼和安全的基本保障。密碼模塊內(nèi)部擁有獨(dú)立的處理器(例如)和存儲(chǔ)單元，不僅可以存儲(chǔ)密鑰和特征數(shù)據(jù)，而且能夠獨(dú)立地進(jìn)行加解密數(shù)據(jù)的操作。
[0003]通常情況下，密碼模塊是以FPGA等可編程單元或?qū)Ｓ眉呻娐?ApplicationSpecific Integrated Circuit, ASIC)的形式實(shí)現(xiàn)的,其數(shù)據(jù)處理速度往往低于計(jì)算機(jī)內(nèi)CPU的數(shù)據(jù)處理速度。當(dāng)在集群計(jì)算/云計(jì)算環(huán)境下，有大量數(shù)據(jù)需要進(jìn)行加解密處理時(shí)，密碼模塊往往成為整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能瓶頸。
[0004]為了解決密碼模塊性能的問(wèn)題，已有研究人員利用虛擬化技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了相關(guān)密碼模塊的虛擬軟件。一方面，密碼模塊虛擬軟件能夠由CPU運(yùn)行，密碼處理速度顯著提高；另一方面，虛擬機(jī)管理器通過(guò)在每個(gè)虛擬機(jī)中運(yùn)行一個(gè)密碼模塊虛擬軟件，并對(duì)這些虛擬軟件進(jìn)行管理的方式，實(shí)現(xiàn)密碼模塊的并發(fā)執(zhí)行和調(diào)度。
[0005]但是，在一些特殊行業(yè)或部門(mén)(例如:政府、公安、軍事等)中，密碼算法是一個(gè)安全級(jí)別非常高的機(jī)密，只能由指定單位制定、獲知和實(shí)施，其他單位和個(gè)人不允許獲得密碼算法的相關(guān)信息。在這些行業(yè)或部門(mén)中，密碼算法的特殊性決定了相關(guān)密碼算法只能以封裝在密碼模塊的形式發(fā)布，無(wú)法被相關(guān)虛擬軟件虛擬。
[0006]綜上所述，需要針對(duì)我國(guó)一些行業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中密碼算法部署的特殊要求，通過(guò)利用多接口密碼模塊和主CPU的運(yùn)算能力，結(jié)合相關(guān)密碼模塊的特點(diǎn)，研究多接口密碼模塊并發(fā)運(yùn)行和統(tǒng)一調(diào)度的方式，以本地調(diào)用和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的形式提供密碼服務(wù)，提高相關(guān)行業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)密碼處理的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)不足，針對(duì)密碼模塊及相關(guān)虛擬化在我國(guó)一些行業(yè)的局限性，提供一種并發(fā)調(diào)度多接口密碼模塊的方式，以本地調(diào)用和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的形式提供密碼服務(wù)，提高相關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)密碼處理的能力，方便多用戶使用。
[0008]本發(fā)明一種多接口密碼模塊并行調(diào)度方法的技術(shù)方案如下:
首先，通過(guò)本地接口或網(wǎng)絡(luò)接口接收密碼服務(wù)請(qǐng)求，其中，本地接口以動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)形式提供，網(wǎng)絡(luò)接口以基于socket端口的服務(wù)器端提供。密碼服務(wù)請(qǐng)求包括:密碼算法句柄、密鑰句柄、密碼模式句柄、待處理數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和待處理數(shù)據(jù)。本地接口或網(wǎng)絡(luò)接口接收到密碼服務(wù)請(qǐng)求之后，通過(guò)本地調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)給密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件。[0009]然后，密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件對(duì)接收到的密碼服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行預(yù)處理。一方面，根據(jù)分組密碼的特性，對(duì)密碼服務(wù)請(qǐng)求中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組并賦予負(fù)載值；另一方面，根據(jù)密碼服務(wù)請(qǐng)求中密碼算法和加解密模式的特點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行并行化處理標(biāo)記。在對(duì)待處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分組和標(biāo)記后，通過(guò)本地調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)給密碼模塊并行調(diào)度部件。
[0010]接下來(lái)，密碼模塊并行調(diào)度部件將標(biāo)有并行化處理標(biāo)記的待處理數(shù)據(jù)分組，根據(jù)基于負(fù)載累計(jì)加權(quán)值的負(fù)載均衡調(diào)度方法，將當(dāng)前數(shù)據(jù)分組分配給累計(jì)負(fù)載最小的密碼模塊，并接收密碼模塊的響應(yīng)分組。根據(jù)密碼服務(wù)請(qǐng)求的標(biāo)記，密碼模塊并行調(diào)度部件對(duì)響應(yīng)分組進(jìn)行標(biāo)記，并交給密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件。
[0011]最后，密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件根據(jù)響應(yīng)分組的標(biāo)記，對(duì)響應(yīng)分組進(jìn)行排序和組裝，形成密碼服務(wù)響應(yīng)。密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件將密碼服務(wù)響應(yīng)交給本地接口或網(wǎng)絡(luò)接口，最終返回給多接口密碼模塊并行調(diào)度的調(diào)用者。
[0012]本發(fā)明一種多接口密碼模塊并行調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)本地接口 /網(wǎng)絡(luò)接口接收密碼服務(wù)請(qǐng)求并發(fā)送密碼服務(wù)響應(yīng)，密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件對(duì)待處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分組、負(fù)載值賦予和并行化標(biāo)記并對(duì)響應(yīng)分組進(jìn)行排序和組裝形成密碼服務(wù)響應(yīng)，密碼模塊并行調(diào)度部件根據(jù)標(biāo)記按照基于負(fù)載累計(jì)加權(quán)值的負(fù)載均衡調(diào)度方法將當(dāng)前的請(qǐng)求分組分配給累計(jì)負(fù)載最小的密碼模塊并接收對(duì)應(yīng)的響應(yīng)分組。該方法一方面使用并行方法對(duì)多接口密碼模塊進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度提高系統(tǒng)加解密效率，另一方面提供本地和網(wǎng)絡(luò)接口方便在多用戶環(huán)境下使用。所述密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理和并行化調(diào)度多密碼模塊的具體流程如下，
步驟1:在通過(guò)本地接口 /網(wǎng)絡(luò)接口接收到密碼服務(wù)請(qǐng)求后，密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件根據(jù)密碼服務(wù)請(qǐng)求中的密碼算法和密碼模式，對(duì)密碼服務(wù)請(qǐng)求中的待處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，對(duì)每個(gè)分組賦予負(fù)載值并進(jìn)行并行化標(biāo)記；對(duì)接收到的響應(yīng)分組進(jìn)行排序和組裝形成密碼服務(wù)響應(yīng)交由本地接口/網(wǎng)絡(luò)接口返回給用戶；
步驟2:密碼模塊并行調(diào)度部件，根據(jù)并行化標(biāo)記和負(fù)載值，按照基于負(fù)載累計(jì)加權(quán)值的負(fù)載均衡調(diào)度方法，將當(dāng)前的數(shù)據(jù)分組分配給累計(jì)負(fù)載最小的密碼模塊，并接收對(duì)應(yīng)的響應(yīng)分組；對(duì)接收到的響應(yīng)分組，轉(zhuǎn)發(fā)給密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件處理。
[0013]所述的對(duì)密碼服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行分組預(yù)處理交由密碼模塊并行調(diào)度部件處理，并接收密碼模塊并行調(diào)度部件的響應(yīng)分組經(jīng)過(guò)排序組裝后形成密碼服務(wù)響應(yīng)交由本地接口/網(wǎng)絡(luò)接口返回給用戶，具體流程如下，
步驟1:根據(jù)密碼算法和相關(guān)分組密碼的特性，對(duì)密碼服務(wù)請(qǐng)求中的待處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，分成密碼算法和密碼模式能夠處理的指定長(zhǎng)度，每個(gè)請(qǐng)求分組的長(zhǎng)度根據(jù)密碼模塊的具體密碼算法而定；
步驟2:根據(jù)指定的密碼算法和密碼模式，為每個(gè)請(qǐng)求分組賦予負(fù)載值；
步驟3:根據(jù)指定的密碼算法和密碼模式，判斷來(lái)自同一密碼服務(wù)請(qǐng)求的請(qǐng)求分組能否被并行處理。對(duì)于能夠并行化處理的請(qǐng)求分組標(biāo)記為可并行處理(即并行處理標(biāo)記為Y)，對(duì)于不能夠并行化處理的請(qǐng)求分組標(biāo)記為不可并行處理(即并行處理標(biāo)記為N)；
步驟4:將來(lái)自同一密碼服務(wù)請(qǐng)求的標(biāo)記為不可并行處理的所有請(qǐng)求分組作為一個(gè)不可分割的當(dāng)前任務(wù)交由密碼模塊調(diào)度模塊處理，將標(biāo)記為可并行處理的單個(gè)請(qǐng)求分組作為當(dāng)前任務(wù)交由密碼模塊調(diào)度模塊處理；
步驟5:根據(jù)請(qǐng)求號(hào)和分組號(hào)，對(duì)接收到的對(duì)應(yīng)同一密碼服務(wù)請(qǐng)求的不同響應(yīng)分組，進(jìn)行排序和組裝，形成該密碼服務(wù)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的密碼服務(wù)響應(yīng)，交由本地接口 /網(wǎng)絡(luò)接口返回給用戶。
[0014]所述的按照基于負(fù)載累計(jì)加權(quán)值的負(fù)載均衡調(diào)度方法將請(qǐng)求分組分配給選定的密碼模塊，并接收其對(duì)應(yīng)的響應(yīng)分組，具體流程如下:
步驟1:系統(tǒng)初始化時(shí)，為每個(gè)密碼模塊分配待處理任務(wù)緩存序列，并將序列的負(fù)載累計(jì)加權(quán)值置為基準(zhǔn)值；
步驟2:根據(jù)當(dāng)前任務(wù)的請(qǐng)求分組判斷當(dāng)前任務(wù)的負(fù)載加權(quán)情況。若當(dāng)前任務(wù)是多個(gè)請(qǐng)求分組，則當(dāng)前任務(wù)的加權(quán)值為請(qǐng)求分組個(gè)數(shù)，若當(dāng)前任務(wù)是單個(gè)請(qǐng)求分組，則當(dāng)前任務(wù)的加權(quán)值為1.;
步驟3:根據(jù)每個(gè)密碼模塊的負(fù)載累計(jì)加權(quán)值，選取當(dāng)前負(fù)載累計(jì)加權(quán)值最小的密碼模塊，并將當(dāng)前任務(wù)分配給該密碼模塊，排入該密碼模塊的待處理任務(wù)緩存序列，等待選定的密碼模塊處理當(dāng)前任務(wù)；
步驟4:接收選定密碼模塊的返回分組，并將響應(yīng)分組返回給密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件。
[0015]所述的密碼服務(wù)請(qǐng)求，包括:密碼算法句柄、密鑰句柄、密碼模式句柄、待處理數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和待處理數(shù)據(jù)。
[0016]本發(fā)明一種多接口密碼模塊并行調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是:與硬件密碼模塊和密碼模塊虛擬化相比，能夠提供一種并行調(diào)度基于多種硬件接口的密碼模塊，并以本地調(diào)用和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的形式對(duì)外提供密碼服務(wù)的方法。在充分利用多接口密碼模塊提高系統(tǒng)密碼處理能力的同時(shí)，方便多用戶使用。這不僅滿足了我國(guó)一些行業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中密碼算法部署的特殊要求，而且更加符合集群計(jì)算/云計(jì)算環(huán)境下的并行高效處理數(shù)據(jù)的要求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為多接口密碼模塊并行調(diào)度體系圖；
圖2為密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理方法；
圖3為基于負(fù)載累計(jì)加權(quán)值的負(fù)載均衡調(diào)度方法。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1-圖3所示，一種多接口密碼模塊并行調(diào)度方法，如圖1所示:通過(guò)本地接口 /網(wǎng)絡(luò)接口接收密碼服務(wù)請(qǐng)求并發(fā)送密碼服務(wù)響應(yīng)，密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件對(duì)待處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分組和并行化標(biāo)記并對(duì)響應(yīng)分組進(jìn)行排序和組裝，密碼模塊并行調(diào)度部件根據(jù)并行化標(biāo)記按照基于負(fù)載累計(jì)加權(quán)值的負(fù)載均衡調(diào)度方法將當(dāng)前請(qǐng)求分組分配給累計(jì)負(fù)載最小的密碼模塊并接收響應(yīng)分組。
[0019]結(jié)合圖1、圖2和圖3，本發(fā)明的多接口密碼模塊并行調(diào)度的具體實(shí)現(xiàn)方法為:
①通過(guò)本地接口/網(wǎng)絡(luò)接口接收密碼服務(wù)請(qǐng)求并轉(zhuǎn)發(fā)給密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件。
[0020]在該步驟中，具體實(shí)施可以分為如下細(xì)節(jié):
1、本地接口以動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)形式提供，網(wǎng)絡(luò)接口以基于socket端口的服務(wù)器端提供；
2、密碼服務(wù)請(qǐng)求包括:密碼算法句柄(位長(zhǎng)為8位)、密碼模式句柄(位長(zhǎng)為8位)、密鑰句柄(位長(zhǎng)為32位)、待處理數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(位長(zhǎng)為32位)和待處理數(shù)據(jù)(位長(zhǎng)為待處理數(shù)據(jù)長(zhǎng)度)。其中，密碼服務(wù)請(qǐng)求包頭包括:密碼算法句柄、密碼模式句柄和密鑰句柄； 3、本地接口或網(wǎng)絡(luò)接口接收到密碼服務(wù)請(qǐng)求之后，通過(guò)本地調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)給密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件。
[0021]②密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件對(duì)接收到的密碼服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行預(yù)處理。
[0022]在該步驟中，具體實(shí)施可以分為如下細(xì)節(jié):
1、根據(jù)密碼算法和相關(guān)分組密碼的特性，對(duì)密碼服務(wù)請(qǐng)求中的待處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，每個(gè)請(qǐng)求分組的長(zhǎng)度根據(jù)密碼模塊的具體密碼算法而定(以中國(guó)商用密碼算法SMS4和SM2為例，數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度為128和256字節(jié))；
2、根據(jù)指定的密碼算法和密碼模式，為每個(gè)請(qǐng)求分組賦予負(fù)載值，該負(fù)載值為相同密碼算法和密碼模式的單個(gè)請(qǐng)求分組在密碼模塊內(nèi)進(jìn)行加/解密的平均時(shí)間；
3、同時(shí)，根據(jù)指定的密碼算法和密碼模式，判斷來(lái)自同一密碼服務(wù)請(qǐng)求的請(qǐng)求分組能否被并行處理。將密碼算法句柄代表對(duì)稱加解密算法并且密碼模式句柄代表CBC加解密模式，和密碼算法句柄代表非對(duì)稱加解密算法并且密碼模式句柄代表任意模式的請(qǐng)求分組標(biāo)記為可并行處理(即并行處理標(biāo)記為Y)的請(qǐng)求分組，將其他請(qǐng)求分組標(biāo)記為不可并行處理(即并行處理標(biāo)記為N)的請(qǐng)求分組；
1、經(jīng)過(guò)分組、賦予負(fù)載值和標(biāo)記之后，每個(gè)請(qǐng)求分組包括:密碼服務(wù)請(qǐng)求包頭、請(qǐng)求號(hào)(位長(zhǎng)為32位)、分組號(hào)(位長(zhǎng)為32位)、負(fù)載值(位長(zhǎng)為8位)、并行處理標(biāo)記(位長(zhǎng)為8位)、請(qǐng)求分組長(zhǎng)度(位長(zhǎng)為16位)和請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)(位長(zhǎng)為請(qǐng)求分組長(zhǎng)度)；
2、將來(lái)自同一密碼服務(wù)請(qǐng)求的標(biāo)記為不可并行處理的所有請(qǐng)求分組作為一個(gè)不可分割的當(dāng)前任務(wù)交由密碼模塊調(diào)度模塊處理，將標(biāo)記為可并行處理的單個(gè)請(qǐng)求分組作為當(dāng)前任務(wù)交由密碼模塊調(diào)度模塊處理。
[0023]③密碼模塊并行調(diào)度部件將標(biāo)有并行處理標(biāo)記的請(qǐng)求分組分配給基于多接口的密碼模塊并接收響應(yīng)分組。
[0024]在該步驟中，具體實(shí)施可以分為如下細(xì)節(jié):
1、系統(tǒng)初始化時(shí)，為每個(gè)密碼模塊分配待處理任務(wù)緩存序列和該序列的負(fù)載累計(jì)加權(quán)值(初始值為O)；
2、根據(jù)當(dāng)前任務(wù)的請(qǐng)求分組判斷當(dāng)前任務(wù)的負(fù)載加權(quán)情況。若當(dāng)前任務(wù)是多個(gè)請(qǐng)求分組，貝1J當(dāng)前任務(wù)的加權(quán)值為請(qǐng)求分組個(gè)數(shù)，若當(dāng)前任務(wù)是單個(gè)請(qǐng)求分組，則當(dāng)前任務(wù)的加權(quán)值為1.;
3、根據(jù)每個(gè)密碼模塊的負(fù)載累計(jì)加權(quán)值，選取當(dāng)前負(fù)載累計(jì)加權(quán)值最小的密碼模塊，并將當(dāng)前任務(wù)分配給該密碼模塊，排入該密碼模塊的待處理任務(wù)緩存序列，等待選定的密碼模塊處理當(dāng)前任務(wù)。當(dāng)前任務(wù)以請(qǐng)求分組為原子單位發(fā)送給密碼模塊，發(fā)送的請(qǐng)求數(shù)據(jù)包括:密碼服務(wù)請(qǐng)求包頭、請(qǐng)求分組長(zhǎng)度和請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)；
1、接收選定密碼模塊的返回分組，返回分組包括:返回分組長(zhǎng)度和返回分組數(shù)據(jù)。根據(jù)相應(yīng)的請(qǐng)求號(hào)和分組號(hào)，形成響應(yīng)分組，響應(yīng)分組包括:請(qǐng)求號(hào)、分組號(hào)、返回分組長(zhǎng)度和返回分組數(shù)據(jù)，并將響應(yīng)分組返回給密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件。
[0025]④密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件接收來(lái)自密碼模塊并行調(diào)度部件的響應(yīng)分組，形成密碼服務(wù)響應(yīng)并返回給本地接口/網(wǎng)絡(luò)接口。
[0026]在該步驟中，具體實(shí)施可以分為如下細(xì)節(jié):
1、根據(jù)響應(yīng)分組中的請(qǐng)求號(hào)和分組號(hào)，對(duì)響應(yīng)分組進(jìn)行排序和組裝，形成密碼服務(wù)響應(yīng)，密碼服務(wù)響應(yīng)包括:請(qǐng)求號(hào)、返回?cái)?shù)據(jù)總長(zhǎng)度和返回?cái)?shù)據(jù)；
2、將密碼服務(wù)響應(yīng)交給本地接口或網(wǎng)絡(luò)接口，根據(jù)密碼服務(wù)響應(yīng)中的請(qǐng)求號(hào)，最終將密碼服務(wù)響應(yīng)返回具有相同請(qǐng)求號(hào)的調(diào)用者。
【權(quán)利要求】
1.一種多接口密碼模塊并行調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:通過(guò)本地接口 /網(wǎng)絡(luò)接口接收密碼服務(wù)請(qǐng)求并發(fā)送密碼服務(wù)響應(yīng)，密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件對(duì)待處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分組、負(fù)載值賦予和并行化標(biāo)記并對(duì)響應(yīng)分組進(jìn)行排序和組裝形成密碼服務(wù)響應(yīng)，密碼模塊并行調(diào)度部件根據(jù)標(biāo)記按照基于負(fù)載累計(jì)加權(quán)值的負(fù)載均衡調(diào)度方法將當(dāng)前的請(qǐng)求分組分配給累計(jì)負(fù)載最小的密碼模塊并接收對(duì)應(yīng)的響應(yīng)分組；該方法一方面使用并行方法對(duì)多接口密碼模塊進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度提高系統(tǒng)加解密效率，另一方面提供本地和網(wǎng)絡(luò)接口方便在多用戶環(huán)境下使用；所述密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理和并行化調(diào)度多密碼模塊的具體流程如下， 步驟1:在通過(guò)本地接口 /網(wǎng)絡(luò)接口接收到密碼服務(wù)請(qǐng)求后，密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件根據(jù)密碼服務(wù)請(qǐng)求中的密碼算法和密碼模式，對(duì)密碼服務(wù)請(qǐng)求中的待處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，對(duì)每個(gè)分組賦予負(fù)載值并進(jìn)行并行化標(biāo)記；對(duì)接收到的響應(yīng)分組進(jìn)行排序和組裝形成密碼服務(wù)響應(yīng)交由本地接口/網(wǎng)絡(luò)接口返回給用戶； 步驟2:密碼模塊并行調(diào)度部件，根據(jù)并行化標(biāo)記和負(fù)載值，按照基于負(fù)載累計(jì)加權(quán)值的負(fù)載均衡調(diào)度方法，將當(dāng)前的數(shù)據(jù)分組分配給累計(jì)負(fù)載最小的密碼模塊，并接收對(duì)應(yīng)的響應(yīng)分組；對(duì)接收到的響應(yīng)分組，轉(zhuǎn)發(fā)給密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件處理。
2.如權(quán)利要求1所述的密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:所述的對(duì)密碼服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行分組預(yù)處理交由密碼模塊并行調(diào)度部件處理，并接收密碼模塊并行調(diào)度部件的響應(yīng)分組經(jīng)過(guò)排序組裝后形成密碼服務(wù)響應(yīng)交由本地接口/網(wǎng)絡(luò)接口返回給用戶，具體流程如下: 步驟1:根據(jù)密碼算法和相關(guān)分組密碼的特性，對(duì)密碼服務(wù)請(qǐng)求中的待處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，分成密碼算法和密碼模式能夠處理的指定長(zhǎng)度，每個(gè)請(qǐng)求分組的長(zhǎng)度根據(jù)密碼模塊的具體密碼算法而定； 步驟2:根據(jù)指定的密碼算法和密碼模式，為每個(gè)請(qǐng)求分組賦予負(fù)載值； 步驟3:根據(jù)指定的密碼算``法和密碼模式，判斷來(lái)自同一密碼服務(wù)請(qǐng)求的請(qǐng)求分組能否被并行處理；對(duì)于能夠并行化處理的請(qǐng)求分組標(biāo)記為可并行處理(即并行處理標(biāo)記為Y)，對(duì)于不能夠并行化處理的請(qǐng)求分組標(biāo)記為不可并行處理(即并行處理標(biāo)記為N)； 步驟4:將來(lái)自同一密碼服務(wù)請(qǐng)求的標(biāo)記為不可并行處理的所有請(qǐng)求分組作為一個(gè)不可分割的當(dāng)前任務(wù)交由密碼模塊調(diào)度模塊處理，將標(biāo)記為可并行處理的單個(gè)請(qǐng)求分組作為當(dāng)前任務(wù)交由密碼模塊調(diào)度模塊處理； 步驟5，根據(jù)請(qǐng)求號(hào)和分組號(hào)，對(duì)接收到的對(duì)應(yīng)同一密碼服務(wù)請(qǐng)求的不同響應(yīng)分組，進(jìn)行排序和組裝，形成該密碼服務(wù)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的密碼服務(wù)響應(yīng)，交由本地接口 /網(wǎng)絡(luò)接口返回給用戶。
3.如權(quán)利要求1所述的密碼模塊并行調(diào)度部件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:所述的按照基于負(fù)載累計(jì)加權(quán)值的負(fù)載均衡調(diào)度方法將請(qǐng)求分組分配給選定的密碼模塊，并接收其對(duì)應(yīng)的響應(yīng)分組，具體流程如下: 步驟1:系統(tǒng)初始化時(shí)，為每個(gè)密碼模塊分配待處理任務(wù)緩存序列，并將序列的負(fù)載累計(jì)加權(quán)值置為基準(zhǔn)值； 步驟2:根據(jù)當(dāng)前任務(wù)的請(qǐng)求分組判斷當(dāng)前任務(wù)的負(fù)載加權(quán)情況；若當(dāng)前任務(wù)是多個(gè)請(qǐng)求分組，則當(dāng)前任務(wù)的加權(quán)值為請(qǐng)求分組個(gè)數(shù)，若當(dāng)前任務(wù)是單個(gè)請(qǐng)求分組，則當(dāng)前任務(wù)的加權(quán)值為1.;步驟3:根據(jù)每個(gè)密碼模塊的負(fù)載累計(jì)加權(quán)值，選取當(dāng)前負(fù)載累計(jì)加權(quán)值最小的密碼模塊，并將當(dāng)前任務(wù)分配給該密碼模塊，排入該密碼模塊的待處理任務(wù)緩存序列，等待選定的密碼模塊處理當(dāng)前任務(wù)； 步驟4:接收選定密碼模塊 的返回分組，并將響應(yīng)分組返回給密碼數(shù)據(jù)預(yù)處理部件。
【文檔編號(hào)】H04L9/08GK103701587SQ201310661943
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】徐士偉, 黃晉, 代征, 戴新發(fā) 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0九研究所