[发明专利]一种差分隐私保护的异质虚拟机分配方法

说明书

本发明公开了一种差分隐私保护的异质虚拟机分配方法，其步骤包括1、在基于拍卖的组合云资源分配的架构下计算每一个可能的定价对应的收益值；2、使用收益作为效用函数的指数机制选定一个定价；3、根据选定的定价，确定对应的获胜云用户及其所需支付的价格。本发明能够有效的解决在虚拟机分配过程中出现的敏感信息泄露的问题，实现差分隐私保护，提高用户报价信息的安全性，同时实现较好的虚拟机分配，提高虚拟机分配效用。

技术领域

本发明涉及云计算领域，具体的是一种实现差分隐私保护的异质虚拟机分配的方法。

背景技术

云计算是一种新兴的计算模式，也是目前最主流的提供计算资源、数据存储和网络服务的方式。基础设施即服务(IaaS)作为云计算中一种重要的基础服务模式，它通过虚拟化技术来支持云用户对于资源的访问。具体地,云服务提供商(如亚马逊EC2和微软Azure)将计算资源、存储资源和网络资源配置成不同类型的虚拟机，然后云用户通过云计算平台获取这些虚拟机。通过使用云计算服务，不仅可以降低技术开发、运行维护成本，也可以促进更多的服务商提供更多的服务给云用户，使服务丰富化。因此有效的管理云计算中心的资源同时满足云用户应用的资源需求成为云提供商和租户的共同诉求。

当前，大多数的云服务提供商采取固定价格，但是固定价格策略无法反应市场动态的供求关系，导致经济效益低。为了解决这个问题，基于拍卖的定价策略被引入到云资源分配中。例如，亚马逊EC2Spot实例就是应用拍卖机制将虚拟机分配给云用户。拍卖是一种有效的基于市场的交易机制，不仅可以让云用户以合适的价格获得所需的资源，也可以让提供商销售更多的资源来提高自己的利益，因此在云计算市场越来越受欢迎。

拍卖的一个重要的经济属性——诚实性，激励着云用户提交自己的真实估价以获得最好的效用，但是也存在着云用户报价隐私被泄露的风险。为了解决隐私泄露问题，文献[Onprivacy-preserving cloud auction,2016]利用加密电路和同态加密技术，提出了第一个隐私保护云拍卖机制。该机制不泄露除拍卖结果外有关报价的相关信息，但是攻击者可以根据拍卖结果推断出云用户的报价，从而导致报价信息泄露。

差分隐私概念的提出，解决了根据发布结果推断出敏感信息的问题。虽然已经存在许多基于差分隐私的拍卖机制来防止隐私泄露，但是针对多种类型的虚拟机的拍卖，由拍卖结果泄露云用户报价隐私的问题仍然未得到解决。

发明目的

本发明为了解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种差分隐私保护异质虚拟机分配的方法，以期能有效的解决异质虚拟机分配的过程中会泄露云用户报价信息的问题，实现差分隐私保护，以提高云用户报价信息的安全性，同时实现较好的虚拟机分配，以提高虚拟机分配效用。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案是：

本发明一种差分隐私保护的异质虚拟机分配方法的特点是应用于由一个云服务提供商和n个云用户所组成的云计算平台中，并按如下步骤进行：

步骤1、初始化：

步骤1.1、所述云服务提供商作为可信拍卖者并提供m种不同种类的虚拟机实例，其中，将第i种虚拟机实例的个数记为K_i，令第i种虚拟机实例的权重为w_i，1≤i≤m；