本发明涉及数据传输与加密的，具体为一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法及其装置。
背景技术：
1、在如今的信息化时代，硬件加速技术在加速数据处理和提高系统性能方面扮演着重要角色。其中，硬件加速是指通过专门设计的硬件模块或芯片来加快特定计算任务或处理过程的速度，它利用硬件级别的优化和并行处理能力，提供比传统软件实现更快的执行速度和更高的效率。
2、那么如今，针对高速数据传输与加密需求，特别是在面对不断增长的数据传输量和日益复杂的安全威胁时，传统软件加密已显得不够高效和安全，并且，传统的加密装置往往无法充分考虑硬件性能与数据包内部能耗之间的影响，导致在高强度数据传输和加密任务中存在着性能瓶颈和能耗浪费的现象，无法更好体现硬件的分配，针对这一挑战，一种基于硬件加速的高速数据传输与加密装置应运而生。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法及其装置，解决了上述背景技术中的问题。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，包括以下步骤，
3、步骤一、对客户传输的数据包进行解析，获取数据包内相关数据信息、加密需求数据信息以及主硬件与待机硬件自身的性能数据信息，并生成总数据集；
4、步骤二、将总数据集中加密需求数据信息进行识别，判定是否有额外加密需求量ewz，并依据流处理技术对数据包内相关数据信息进行过滤和聚合，获取数据状态数据集，从数据状态数据集中获取数据敏感值lxz，并根据所述数据敏感值lxz，判定是否存在二次加密；
5、步骤三、将所述总数据集中数据信息进行特征提取，获取：数据包大小sjbz、上下行平均速度值pjsd、处理器时钟速度ghz以及内存ndkz，并结合所述数据敏感值lxz，获取数据包的能耗系数mgxs；将主硬件与待机硬件自身性能数据信息进行分析计算，分别获取主硬件性能系数zyjx和n组待机硬件性能系数dyjxn，并将主硬件性能系数zyjx和待机硬件性能系数dyjxn相加，获取总性能评估系数zxnx；
6、通过抽取历史时间轴内的每小时、每天或者每一周客户发送的数据包内相关数据信息，以获取历史能耗系数mgxs；
7、步骤四、设置性能评估系数阈值k，将所述总性能评估系数zxnx与预先设置的性能评估阈值k进行对比分析，并结合所述历史能耗系数mgxs，来判定当下所述总性能评估系数zxnx是否出现异常；
8、步骤五、结合步骤三中的所述能耗系数mgxs，将其与所述总性能评估系数zxnx进行比较分析，生成唤醒指数hzzs，并通过所述唤醒指数hzzs，判定待机硬件的组数。
9、优选的，依据wireshark开源的网络协议分析工具对客户传输的数据包内相关数据信息、加密需求数据信息以及主硬件与待机硬件自身的性能数据信息进行捕捉和处理；
10、其中，所述数据包内相关数据信息包括源地址、目标地址、协议类型、网络流量、数据传输状态、通信协议类型、数据包类型、上行速度以及下行速度；
11、所述加密需求数据信息包括客户对数据包进行的加密标注和客户的安全需求信息，其中，客户的安全需求信息包括数据保护的重要性和合规性标准；
12、所述主硬件与待机硬件自身的性能数据信息包括各硬件内的处理器时钟速度ghz、内存ndkz、能耗效率nhxl、硬件设备工作时温度、散热效率、硬件之间的互联接口类型以及传输速率。
13、优选的，对所述元数据集进行优先识别，对采集获取的所述加密需求数据信息进行识别，确定传输的数据包是否需要额外加密需求量ewz；
14、若识别出存在所述加密需求数据信息，则此时传输的数据包需要额外加密需求量ewz，获取初步加密信号；
15、若未识别出存在所述加密需求数据信息，则此时传输的数据包无需额外加密需求量ewz。
16、优选的，对捕获到的数据包进行解析，提取内部的源ip地址和目标ip地址，并依据流处理技术对数据包内相关数据信息进行数据预处理，其中，数据预处理包括数据过滤与聚合；
17、根据限定源ip地址或目标ip地址范围，来制定过滤规则；
18、利用滑动时间窗口形式，随机截取历史时间轴上一段五分钟内的数据包，并对该五分钟内的数据包进行聚合统计，计算出历史类型平均值和历史上下平均速度值。
19、优选的，将所述数据敏感值lxz与所述数据包大小sjbz相关联，并经过无量纲处理后，获取能耗系数mgxs，所述能耗系数mgxs通过以下公式获取：
20、，
21、式中，lxz表示为数据敏感值，xxsd表示为下行速度，sjbz表示为数据包大小。
22、优选的，结合所述能耗系数mgxs，并将其与预先设置的能耗评估阈值g进行对比分析，选择相互适配的加密方式：
23、若所述能耗系数mgxs不低于能耗评估阈值g时，即mgxs≥g时，此时选择轻量级加密算法对相应数据包进行加密；
24、若所述能耗系数mgxs低于能耗评估阈值g时，即mgxs＜g时，此时选择快速加密算法对相应数据包进行加密。
25、优选的，将所述处理器时钟速度ghz与所述内存ndkz进行相关联，并经过无量纲处理后，分别获取主硬件性能系数zyjx和n组待机硬件性能系数dyjxn，所述主硬件性能系数zyjx通过以下公式获取：
26、
27、式中，nhxl表示为能耗效率，pjsd表示为上下行平均速度值；
28、所述n组待机硬件性能系数dyjxn计算方式相同，以一组待机硬件性能系数dyjxi为例通过以下公式获取：
29、
30、式中，表示为次处理器时钟速度，表示为次内存，表示为次能耗效率，pjsdi表示为次上下行平均速度。
31、优选的，结合所述历史能耗系数mgxs，并将所述总性能评估系数zxnx与预先设置的性能评估阈值k进行对比分析，来判定当下所述总性能评估系数zxnx是否出现异常；
32、若所述总性能评估系数zxnx不低于性能评估阈值k时，即zxnx≥k时，表示为当下硬件的需求量出现异常；
33、若所述总性能评估系数zxnx低于性能评估阈值k时，即zxnx＜k时，表示为当下硬件的需求量未出现异常。
34、优选的，所述唤醒指数hzzs通过以下公式获取：
35、
36、式中，lxz表示为数据敏感值。
37、优选的，一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的装置，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、异常判定模块以及分配判定模块；
38、所述数据采集模块用于预先截取客户传输的数据包并通过解析，获取数据包内相关数据信息、加密需求数据信息以及主硬件与待机硬件自身的性能数据信息，并生成总数据集；
39、所述数据处理模块用于对所述元数据集进行优先识别，并依据流处理技术对数据包内相关数据信息进行过滤和聚合，并获取数据敏感值lxz；
40、所述数据分析模块将所述总数据集中数据信息进行特征提取，获取：数据包大小sjbz、上下行平均速度值pjsd、处理器时钟速度ghz以及内存ndkz，并结合所述数据敏感值lxz，获取数据包的能耗系数mgxs；将主硬件与待机硬件自身性能数据信息进行分析计算，分别获取主硬件性能系数zyjx和n组待机硬件性能系数dyjxn，并将主硬件性能系数zyjx和待机硬件性能系数dyjxn相加，获取总性能评估系数zxnx；
41、所述异常判定模块用于将所述总性能评估系数zxnx与预先设置的性能评估阈值k进行对比分析，并结合所述历史能耗系数mgxs，来判定当下所述总性能评估系数zxnx是否出现异常；
42、所述分配判定模块用于将所述能耗系数mgxs与所述总性能评估系数zxnx进行比较分析，生成唤醒指数hzzs，并通过所述唤醒指数hzzs，判定待机硬件的组数。
43、本发明提供了一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法及其装置，具备以下有益效果：
44、（1）该一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，该方法不仅通过对数据包内相关信息的过滤和聚合，实现了数据状态数据集的生成和二次加密的智能判定，并通过特征提取进一步计算得出了数据包的能耗系数mgxs；同时，对主硬件与待机硬件性能数据的分析计算，以及历史能耗系数mgxs的抽取与分析，进一步增强了对总性能评估系数zxnx的准确判断和分析。通过设置性能评估系数阈值k，该方法能够及时识别并判定当下总性能评估系数zxnx是否出现异常，从而为后续的系统调整和优化提供了重要参考依据。此外，结合能耗系数mgxs和总性能评估系数zxnx的比较分析，生成的唤醒指数hzzs，进一步指导了待机硬件组数的合理配置，实现了系统资源的有效利用。
45、（2）该一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，wireshark开源的网络协议分析工具捕捉的数据包中包含主硬件与待机硬件自身的性能数据信息，如处理器时钟速度ghz、内存ndkz以及能耗效率nhxl等，有助于监测硬件设备的工作状态和性能表现，并通过对捕获到的数据包进行解析和预处理，包括数据过滤与聚合，以进一步确保数据传输的安全性和完整性，提高数据包的安全防护能力；通过滑动时间窗口形式截取历史时间轴上的数据包，并对数据进行聚合统计，计算出历史类型平均值和历史上下平均速度值，从而为历史数据分析和性能评估提供实时数据支持，进一步提升了后续性能评估的准确性。
46、（3）该一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的装置，通过数据采集模块，该装置能够预先截取并解析客户传输的数据包，从中提取大量数据信息，并汇总成总数据集，便于建立完整的数据基础，为后续处理提供充足的信息支持；数据处理模块结合流处理技术对总数据集进行和分析处理，并对其进行优先识别，提取出数据敏感值lxz，以便快速识别数据的重要性。利用预设的性能评估阈值k对总性能评估系数zxnx进行分析，帮助确定当前硬件需求是否出现异常，从而提前预警潜在的问题，分配判定模块通过对能耗系数mgxs与总性能评估系数zxnx的比较分析，生成唤醒指数hzzs，帮助判断待机硬件的组数，这种资源分配有助于进一步提高硬件利用率，降低能耗成本，并确保系统能够在高效的状态下运行。
1.一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，其特征在于：依据wireshark开源的网络协议分析工具对客户传输的数据包内相关数据信息、加密需求数据信息以及主硬件与待机硬件自身的性能数据信息进行捕捉和处理；
3.根据权利要求2所述的一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，其特征在于：对所述元数据集进行优先识别，对采集获取的所述加密需求数据信息进行识别，确定传输的数据包是否需要额外加密需求量ewz；
4.根据权利要求3所述的一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，其特征在于：对捕获到的数据包进行解析，提取内部的源ip地址和目标ip地址，并依据流处理技术对数据包内相关数据信息进行数据预处理，其中，数据预处理包括数据过滤与聚合；
5.根据权利要求4所述的一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，其特征在于：将所述数据敏感值lxz与所述数据包大小sjbz相关联，并经过无量纲处理后，获取能耗系数mgxs，所述能耗系数mgxs通过以下公式获取：
6.根据权利要求5所述的一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，其特征在于：结合所述能耗系数mgxs，并将其与预先设置的能耗评估阈值g进行对比分析，选择相互适配的加密方式：
7.根据权利要求6所述的一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，其特征在于：将所述处理器时钟速度ghz与所述内存ndkz进行相关联，并经过无量纲处理后，分别获取主硬件性能系数zyjx和n组待机硬件性能系数dyjxn，所述主硬件性能系数zyjx通过以下公式获取：
8.根据权利要求7所述的一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，其特征在于：结合所述历史能耗系数mgxs，并将所述总性能评估系数zxnx与预先设置的性能评估阈值k进行对比分析，来判定当下所述总性能评估系数zxnx是否出现异常；
9.根据权利要求8所述的一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，其特征在于：所述唤醒指数hzzs通过以下公式获取：
10.一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的装置，包括上述权利要求1至9中任一项所述的一种基于硬件加速的高速数据传输与加密的方法，其特征在于：包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、异常判定模块以及分配判定模块；
