同态加密的硬件卸载及其在隐私保护计算中的应用

同态加密可以满足计算外包、数据共享、数据交易等应用对隐私保护计算的需要,但是同态加密的高计算开销限制了它在实际生产中的应用.本文从硬件卸载的角度解决同态加密的高性能计算问题,基于Intel QAT加速卡实现了一个半同态加密的高性能异步卸载框架QHCS. QHCS通过重构同态加密应用的软件栈来实现高效的异步卸载,并通过引入协程机制、批量加密技术等实现加密性能的最大化.本文同时给出了偏好不同性能指标(吞吐量、延迟)的两种卸载方案.进一步地,在由GPU及QAT组成的异构计算系统中,利用QHCS完整地实现了一个隐私保护的线性回归应用.实验结果表明,QHCS的吞吐量是目前软件实现的110倍,在百万量级的高维数据上实施隐私保护的线性回归计算只需十几分钟,可以较好地满足实际应用的需要.     

基于P2P的云计算模型及其安全性分析

文章通过将P2P技术和云计算相结合,提出了一种可靠的、可扩展的、低成本的文件共享模型PA-Cloud。该文介绍了PA-Cloud的文件下载和更新过程,并对系统的安全性进行了分析。通过对PA-Cloud进行对比实验表明,PA-Cloud可以有效提高系统的可扩展性,降低服务提供商的成本。     

云计算安全：概念、现状与关键技术

随着云计算的广泛应用,云计算安全问题逐渐凸显出来。文章首先阐述了云计算安全相关概念,并对云计算的安全问题和云计算安全特征进行分析,然后对云计算安全的现状和典型的云计算安全体系架构进行了介绍,并对云计算安全的关键技术进行分析,最后给出了结论。     

云计算安全需求分析研究

云计算是当下发展迅速的信息技术之一。由于其外包式的服务方式,云计算中的安全问题受到人们格外关注。只有妥善地保障云计算的安全,才不会掣肘云计算的发展和推广。鉴于云计算的复杂性和多面性,文章着眼云计算有别于传统技术的新特点、新趋势,首先提出了考量云计算安全需求的多维视角,随后围绕云计算具体实施过程中的若干关键技术,对云计算中的安全需求进行了细致全面的分析和阐释。     

基于SaaS的矿震远程预警系统关键技术初探

现有的矿震预警系统都是以独立形式运行于各矿区,相互之间没有关联,重复投资严重,且矿震数据海量繁杂,仅依靠现场分析无法满足实时预警需求。文章基于感知矿山物联网示范工程(夹河矿),对采用云计算SaaS模式构建的矿震远程预警系统关键技术进行了相关研究:首先给出了系统整体框架,然后重点探讨了该系统所涉及的三个关键技术,包括基于SaaS的矿震预警专家分析软件架构、多源SaaS数据库构建技术以及基于MapReduce的并发数据过滤接收技术。现场应用表明,所构建的系统已基本具备全国统一远程矿震预警系统的架构,能满足多矿区远程矿震预警的基本要求。     

Run-time generation of partial FPGA configurations

This paper presents and evaluates a method of generating partial bitstreams at run-time for dynamic reconfiguration of sections of an FPGA. The method is intended for use in adaptive embedded systems that employ run-time reconfiguration to achieve high flexibility and performance. The proposed approach combines partial bitstreams of coarse-grained components to produce a new partial bitstream implementing a given circuit netlist. Topological sorting of the netlist is used to determine the initial positions of individual components, whose placement is then improved by simulated annealing. Connection routing is done by a breadth-first search of the reconfigurable area based on a simplified resource model of the reconfigurable fabric. The desired partial bitstream is constructed by merging together the default bitstream of the reconfigurable area, the relocated partial bitstreams of the components, and the configurations of the switch matrices used for routing. The approach is embodied in a code library that applications can use to create new bitstreams at run-time. For the members of a set of 29 benchmarks (both synthetic and application-derived) having between five and 41 components, the complete process of bitstream generation takes between 8 s and 35 s when running on an embedded PowerPC 405 microprocessor clocked at 300 MHz.     

基于五层十五级遥感数据结构的并行算法研究

针对当前环境与监测预报小卫星宽覆盖和海量数据显示与处理不足的现状,设计五层十五级遥感数据组织结构,并依据此结构设计一种新的并行计算算法,得到并行计算的最大近优估算值,优化环境与监测预报小卫星海量数据的遥感产品生产能力,提高环境监测预报效率。     

云计算的现状与发展趋势

云计算作为一个全新的概念产业日益受到世界各国政府和企业界的重视。全社会不仅对它投入了巨大的关注,更为了它的快速发展投入了大量的人、财、物。云计算带来的计算机应用方式的革命被业内专家寄于厚望,更有人将其称为继信息技术革命之后的第四次工业革命。文章对云计算在目前的发展状况进行了简要概括;重点对云计算目前发展阶段存在的各种瓶颈问题进行了归纳总结,对其成因进行了剖析;对云计算今后的发展、应用趋势进行了展望。     

“天河一号”大规模科学与工程计算应用

安装在国家超级计算天津中心(以下简称天津超算中心)的"天河一号"超级计算机系统是目前世界上最快的超级计算机,已广泛应用于多个高性能计算领域,并取得了一系列具有国际影响力的应用成果。本文主要介绍了"天河一号"在石油勘探数据处理、生物信息与生物医药、环境科学、工程仿真、磁约束聚变领域的最新应用成果,其成果表明"天河一号"在上述领域具有良好的可扩展性和并行效率,对自主科技创新和产业技术提升给予了巨大支撑。