近年来,随着下一代网络、多媒体应用等技术的快速发展,传统的单播传输由于带宽、延迟等限制已经不适合大数据、高速率的传输。多播通信技术提供了一种高效、可行的解决方案。然而,如何在多播中安全、高效地传输数据已成为亟需解决的问题。已有研究表明利用线性网络编码可以达到多播传输速率理论上限。此外,由于网络编码自身的特性,易于实现数据传输的机密性。因此,可将网络编码和多播传输进行联合研究以实现大数据的高效、安全传输。已有的基于网络编码的多播传输方案,绝大多数考虑的是实数传输速率。然而,在实际应用中,数据是以分组的形式进行传输的,基于网络编码的数据传输速率是数据分组的整数倍。本文研究了,面向整数速率多播,满足弱安全需求条件下,基于线性网络编码的安全、高效数据传输策略,以最小化通信及计算资源消耗。具体如下:1、在多播通信模式下,研究了内容分发网络中,传输拓扑构建以及网络编码设计方案。其设计目标为:(1)满足弱安全需求;(2)最大化整数传输速率;(3)最小化传输代价。首先,建立了多播的网络模型,定义了弱安全需求。其次,给出了弱安全线性网络编码存在的充分必要条件并进行了相关证明。然后,将该问题转化为整数线性规划问题并设计了一个可在多项式时间求解的传输拓扑构建近似算法。此外,还研究了使用确定型线性网络编码以及随机线性网络编码策略,满足问题需求时,对有限域大小的要求。2、在多播通信模式下,研究了基于Map Reduce的分布式边缘计算环境中,整数速率的条件下,数据迁移过程中的弱安全编码方案以及计算任务分配方案的设计,以减少计算冗余,节约网络资源。首先,建立了基于Map Reduce的分布式边缘计算的网络模型,介绍了整数速率数据迁移过程的编码方案(Coded Distributed Computing,CDC),并给出了弱安全需求和问题定义。其次,证明了CDC编码方案在给定的条件下可满足弱安全需求。然后,进一步给出了满足弱安全条件下减少计算冗余的算法,并证明了该算法的可行性。仿真实验结果表明,本文所提出的策略在保障数据传输安全性的同时,提高了传输/计算效率,节约了网络资源。因此,本课题的研究对多播通信以及下一代网络技术的进一步研究具有重要意义。