基于云计算的图书馆文献资源安全共享方法

摘要：该文针对当前图书馆文献资源安全共享方法吞吐率较低的问题，提出基于云计算的图书馆文献资源安全共享方法，即整合图书馆文献资源，对文献资源进行加密，利用云计算确定共享任务分配优先级，分配资源共享任务，最后通过控制访问权限实现文献资源安全共享。实验结果表明：基于云计算的图书馆文献资源安全共享方法在试验时吞吐量最大达到450 MB，优于两种对比方法，应用效果良好。

关键词：云计算平台；文献资源；资源安全共享；资源共享

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.10.024

中图分类号：G 251；TP 3 文献标志码：A 文章编码：1672-7274（2024）10-00-03

A Secure Sharing Method for Library Literature Resources Based on Cloud Computing

Abstract： This article proposes a cloud computing based method for secure sharing of library literature resources to address the issue of low throughput in current methods. Integrate library literature resources， encrypt them， use cloud computing to determine the priority of shared task allocation， allocate resource sharing tasks， and finally achieve secure sharing of literature resources by controlling access permissions. The experimental results show that the cloud computing based secure sharing method for library literature resources has a maximum throughput of 450 MB during the experiment， which is better than the two comparative methods and has good application effects.

Keywords： cloud computing platform; literature resources; resource security sharing; resource sharing

0 引言

图书馆作为知识传播与存储的重要阵地，其文献资源的安全与共享问题的重要性和紧迫性日益凸显。在数字化、网络化时代，图书馆文献资源已不再局限于传统的纸质载体，而是涵盖了电子图书、数据库、多媒体资料等多种形态，这些资源的丰富性和便捷性满足了读者的多元化需求[1]，然而，如何在保障文献资源安全的前提下，实现高效、广泛的共享，成为当前图书馆界亟待解决的课题。在该背景下，笔者开展了基于云计算的图书馆文献资源安全共享方法研究，期望通过本人的研究，提高图书馆的服务质量，推动图书馆的现代化发展。

1 基于云计算的图书馆文献资源安全共

享方法

1.1 整合图书馆文献资源

随着信息技术的不断发展，图书馆文献资源越来越多。然而，这种丰富性和多样性也带来挑战，因此对文献资源进行分类整合，具体如下。

（1）纸质图书。将电子书的MARC数据导入纸质图书的MARC数据中实现统一检索[2]。

（2）期刊。将纸质期刊和电子期刊的目录以字母顺序A-Z进行排列，以提升资源检索的效率和用户体验。

（3）报纸。将新书和报纸目录放到图书馆网站上[3]。

1.2 加密文献资源数据

在完成文献资源整合后，为确保资源的安全性，必须对其进行加密处理。本文中采用了SystemSetUp算法来进行系统参数的初始化。首先接收一个输入参数，并基于这一参数，选择由元g生成的两个乘积循环群G1与GT。在这两个群之间，定义一个双线性映射，该映射从G1xG1的乘积映射到GT，这一映射过程被标记为。随后，在算法中选择两个随机数和，并通过指数运算生成h和f两个关键元素。根据式（1）和式（2），分别计算并生成子系统公钥PK和系统主密钥MSK，具体如下：

在完成系统公钥（PK）和系统主密钥（MSK）的生成后，构建Hyperledger Fabric网络中的对等节点（Peer Nodes）体系。这包括为每个对等节点生成公钥、私钥、证书以及一个全局属性映射表。本文中采用了统一的哈希算法，该算法被用来将虚拟属性值映射到群G1上的元素。这一做法不仅增强了系统的安全性，还使得用户属性的定制与G1群上元素的对应关系更加直观和便捷[4]。构建的用户属性映射表如表1所示，该表中的数据均以String类型存储，便于处理和查询。

在密钥生成过程中，本次应用AttrPrvKeyGen密钥生成算法，该算法接收一组用户属性Attrs作为输入。首先，根据预先定义的全局属性映射表，算法将用户的实际属性转化为对应的虚拟属性集Vit_Attrs。接下来，算法选取一个随机数作为密钥生成过程中的一个关键参数。然后，遍历虚拟属性集Vit_Attrs中的每一个虚拟属性vir_attr，并为每个虚拟属性独立地选择一个随机数[5]。最终，通过AttrPrvKeyGen算法生成用户属性密钥组件，其计算公式表示为

综上，完成文献资源数据加密设计。

1.3 利用云计算确定共享任务分配优先级

在云计算平台中，调度模块负责协调各虚拟机进行资源分配，确保其按照预设的调度规则高效地执行共享任务。每个虚拟机根据其执行特定任务所需的时间长短来动态调整其在共享任务队列中的优先级。假设第i个计算节点的第j个虚拟机处于调度阶段，则共享任务执行所需时间为t1、t2、t3，存在下述关系：

式中，t1为向平台引入数据所用的时间；t2为数据传输所需要的时间；t3为共享任务处理数据的时间。计算共享资源导入过程的耗时，其可表示为

式中，M表示待处理的资源总量；V表示计算节点之间传输资源的平均速率。在云平台内，计算节点的处理效率可表示为

式中，是在没有附加负荷时虚拟机对共享资源的处理效率；是虚拟机在第i个结点上所配置的虚拟机的最大数目；y是虚拟机虚拟机的衰退率。结合节点性能函数，其表达式为

将t1、t2的表达式代入到（7），即可得到其在其点上执行任务的时间。当虚拟机数量为N时，对全平台上的所有计算节点进行任务节点总运行时间计算，其公式表达如下：

式中，N表示VM总数。依据上述设计，基于云计算平台，完成共享任务分配优先级的确定。

1.4 分配资源共享任务

假设存在n个独立运行的资源共享任务，且其每个任务的相对时限为其周期的默认值。为确保模型利用率的有效性，必须满足以下条件：

式中，为任务请求运行响应的最大值；为任务周期；为高于任务集合的优先级；为任务l请求运行的响应时间。如果每一项工作都符合以上条件，那么一次指派的工作循环就是一次，每一循环的时间长度是3个，分配到共享模式的时间切片长度是1个单元，那么在一次指派过程中，最差的任务指派状况如图1所示。

1.5 控制访问权限实现安全共享

本文根据图书馆文献资源类别与访问人员的责任设置权限管理策略，对同一个用户的多角色授权进行最小化后，得到层级式的存取权利控制清单，从而实现安全共享。角色指派架构如图2所示。

在云计算平台上，图书馆所管理的文献资源文件会根据其内容的敏感程度和重要程度被划分为多个保密等级，对不同保密等级的访问控制也会相应提高。本文基于图2角色指派结构，即可实现资源安全共享。

2 实验

2.1 实验准备

本文建立了一个针对包含500多个节点对象的中型存储簇任务分派方案。其中，设置20个不同的调度程序，每个调度程序负责管理和调度25个节点的共享任务。为优化任务执行效率，本文将相同的应用程序统一配置到相同的网络节点上，确保其能够并行且高效地被执行。随后，根据虚拟共享任务的计算量大小，对J类应用进行升序编号，以便于更好地进行任务管理和调度。实验环境如IarQIXNK8yqcY7929vJVOywcMSYEAdX+lsICIp8V8n8=下：CPU采用Intel（R）Core（TM）i7-8550UCPU，主频为1.99 GHz；选择64位处理器，8 GB内存。本文中拟以D2D通讯模型为基础，构建异质网络环境下的共享任务分发性能试验。在此基础上，建立的D2D通信系统中收发端的物理距离限定为50 m。搭建D2D模式下的异构网络，如图3所示。

本文中假定D2D装置传输端与发射端的最大功率为23 dBm，干扰噪声的功率谱密度为17 dBm/Hz。以此为基础，选取集中式共享方法、分布式共享方法作为对比方法，开展对比实验。

2.2 实验结果与分析

通过上述测试，得到三UQgRkar1c9O7gFrJ4k8ahfdRAdj8tegCU4NFd+5xmfc=种方法分配性能实验结果，如图4所示。

从图4可以看出，本文中提出的方法在试验时间范围内的吞吐量最大，可达450 MB，且自起始时间单位起，其吞吐量呈稳步上升的态势，优于对比方法，应用效果较好。

3 结束语

图书馆文献资源安全共享不仅是一种技术革新，更是一种服务理念的转变。为提升图书馆服务质量，本文提出了一种基于云计算的图书馆文献资源安全共享方法，该方法注重资源共享、信息安全与技术发展的深度融合，可为图书馆领域带来新的发展机遇。未来随着技术的不断进步，安全共享方法会面临更大的挑战，因此，需要不断优化和完善基于云计算的图书馆文献资源安全共享方法，提升其加密效率与质量，以适应图书馆未来发展的需要。

参考文献

[1] 蓝林英，叶丽芬．数字环境下图书馆文献信息资源共建共享策略[J]．三明学院学报，2023，40（5）：86-93．

[2] 李慧芳．大数据背景下高校音乐教育资源共享策略研究[J]．吕梁学院学报，2023，13（5）：86-88．

[3] 曹宁．基于区块链的图书馆自建数据库数据资源安全共享机制研究[J]．大学图书情报学刊，2023，41（5）：118-121，145．

[4] 杨晶．区块链赋能数据资源安全共享应用研究[J]．中国科技产业，2022（10）：70-72．

[5] 黄章菡，刘鹏．基于区块链的数字教育资源安全共享研究[J]．贺州学院学报，2022，38（2）：133-138．