基于Hadoop的分布式RSA快速加密算法的设计及其实现

随着计算机网络的普及和发展,云平台已经成为网络发展的重要趋势。目前,几乎所有主流的IT公司如百度、腾讯、Google、阿里巴巴、IBM等都已搭建了自己的“私有云计算平台”,并在云平台上进行各种服务的开发研究。鉴于此,本论文也紧跟世界IT形势潮流,利用实验室主机进行分布式平台的搭建,尝试开发属于自己的“分布式云计算平台”,该系统以Apache的开源项目Hadoop为搭建基础。主要利用Hadoop的分布式文件系统HDFS和MapReduce编程模型进行“分布式RSA加密算法”的探讨研究,即基于Hadoop平台的分布式RSA算法。 本论文首先对Hadoop系统的两大核心体系分布式文件系统HDFS和MapReduce编程模型进行深入研究；其次对RSA加密算法原理进行深入探讨,从RSA加密算法中发现其不足并加以讨论说明。在此研究基础上,本论文的贡献主要包括以下两个方面： 1、讨论了RSA加密算法中应用最多的大整数相乘算法,对各类大整数相乘算法进行分析比较,并提出一种大整数相乘的快速改进算法。 2、本论文提出了基于Hadoop平台的分布式RSA加密算法的具体设计方案,确定了分布式RSA算法布局分布,对其整体进行模块划分和流程控制,实现单机RSA加密系统的分布式加密功能。本论文对RSA加密的明文、密文、公钥、私钥的存储方式和数据类型进行设计,并完成了RSA加密算法各个模块的具体实现。最后,通过实验室搭建的大规模分布式集群,对分布式RSA加密算法进行功能测试、扩展性测试和效率测试。并在测量数据基础上,探讨Hadoop分布式集群加密的负载均衡问题,以及Slaver数量选择的优化问题,并对工作进行了总结和展望。