發(fā)布時(shí)間：2017-10-23 11:24

  本文關(guān)鍵詞：云存儲(chǔ)中透明加密方案的研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 云存儲(chǔ) 機(jī)密性 增量加密 密鑰管理 同步

【摘要】：隨著信息化時(shí)代的到來(lái),互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)滿足不了當(dāng)下數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需要,云存儲(chǔ)的出現(xiàn)逐漸改變了這一現(xiàn)狀。云存儲(chǔ)是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng),云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分布式地存儲(chǔ)在大規(guī)模服務(wù)器集群中。各大互聯(lián)網(wǎng)廠商相繼提供了云存儲(chǔ)服務(wù),以滿足用戶大容量存儲(chǔ)、隨處訪問(wèn)數(shù)據(jù)的需求。與此同時(shí),云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全問(wèn)題日益突出。隨著云存儲(chǔ)技術(shù)的不斷發(fā)展,用戶對(duì)云存儲(chǔ)安全提出了更高的要求,其中保護(hù)數(shù)據(jù)機(jī)密性在當(dāng)下復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中日趨重要。 本文對(duì)云存儲(chǔ)安全關(guān)鍵技術(shù)和已有云存儲(chǔ)安全方案展開(kāi)了研究,分析得到加密技術(shù)是保護(hù)數(shù)據(jù)機(jī)密性重要手段。本文在現(xiàn)有云存儲(chǔ)系統(tǒng)上提出了透明加密方案。該方案中,數(shù)據(jù)加密和密鑰分發(fā)過(guò)程被轉(zhuǎn)移到本地進(jìn)行,使云端只專注于存儲(chǔ)服務(wù),從而減輕了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。云存儲(chǔ)系統(tǒng)提供加密服務(wù)后,數(shù)據(jù)在同步過(guò)程中和云端都以密文形式出現(xiàn),零知識(shí)泄露給云端。在按增量同步的云存儲(chǔ)系統(tǒng)中,加密算法產(chǎn)生的密文增量會(huì)影響系統(tǒng)同步數(shù)據(jù)的性能。因此方案根據(jù)不同類型文件制定了不同的加密策略,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了增量加密算法。增量加密算法運(yùn)用基于內(nèi)容變長(zhǎng)分塊原理,把AES算法的雪崩效應(yīng)控制在文件分塊內(nèi)。當(dāng)用戶修改明文時(shí),增量加密算法使密文增量和明文增量呈正相關(guān),提高密文同步效率,這一點(diǎn)在低帶寬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中尤為重要。方案不僅實(shí)現(xiàn)了保護(hù)數(shù)據(jù)機(jī)密性,其優(yōu)勢(shì)還在于加密、解密、密鑰管理過(guò)程對(duì)用戶透明。方案設(shè)計(jì)了一種層級(jí)體系,實(shí)現(xiàn)了密鑰管理的自動(dòng)化。層級(jí)密鑰管理在不涉及第三方機(jī)構(gòu)情況下,使密鑰的生成、存儲(chǔ)、銷毀過(guò)程對(duì)用戶透明,提高了云存儲(chǔ)系統(tǒng)的易用性。 本文在不改變現(xiàn)行云存儲(chǔ)系統(tǒng)底層架構(gòu)的情況下,實(shí)現(xiàn)了保護(hù)數(shù)據(jù)機(jī)密性的透明加密方案,并詳細(xì)描述了核心模塊的實(shí)現(xiàn)。本文最后對(duì)基于透明加密的云存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行了性能測(cè)試,分析了增量加密算法的性能,透明加密方案的額外開(kāi)銷,以及透明加密方案在云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)。測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了透明加密方案用于保護(hù)數(shù)據(jù)機(jī)密性是可行和高效的。
【關(guān)鍵詞】：云存儲(chǔ) 機(jī)密性 增量加密 密鑰管理 同步
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP333;TP309
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 本文研究?jī)?nèi)容11-12
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)安排12-13
• 第二章 云存儲(chǔ)安全相關(guān)研究13-21
• 2.1 云存儲(chǔ)基本介紹13-15
• 2.1.1 云存儲(chǔ)架構(gòu)13-14
• 2.1.2 云存儲(chǔ)相關(guān)技術(shù)14-15
• 2.2 云存儲(chǔ)安全問(wèn)題分析15-17
• 2.3 云存儲(chǔ)安全關(guān)鍵技術(shù)17-19
• 2.3.1 加密技術(shù)17
• 2.3.2 身份認(rèn)證17-18
• 2.3.3 訪問(wèn)控制18
• 2.3.4 其他技術(shù)18-19
• 2.4 云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)機(jī)密性保護(hù)研究現(xiàn)狀19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第三章 云存儲(chǔ)中透明加密方案的設(shè)計(jì)21-41
• 3.1 總體設(shè)計(jì)21-23
• 3.1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)21-22
• 3.1.2 場(chǎng)景描述22-23
• 3.2 身份認(rèn)證23-25
• 3.3 增量加密算法25-32
• 3.3.1 提出依據(jù)25-26
• 3.3.2 算法設(shè)計(jì)26-31
• 3.3.3 加密過(guò)程31-32
• 3.3.4 解密過(guò)程32
• 3.4 層級(jí)密鑰管理32-39
• 3.4.1 層級(jí)密鑰體系32-34
• 3.4.2 密鑰生存周期34-37
• 3.4.3 密鑰重加密37-39
• 3.5 安全性分析39-40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 第四章 基于透明加密云存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)41-53
• 4.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)背景41-43
• 4.1.1 Subversion存儲(chǔ)平臺(tái)41-42
• 4.1.2 Dokan驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用42-43
• 4.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)43-44
• 4.3 核心模塊的實(shí)現(xiàn)44-51
• 4.3.1 基本算法模塊44-48
• 4.3.2 密鑰管理模塊48-49
• 4.3.3 文件加解密模塊49-51
• 4.4 同步方向和數(shù)據(jù)流51-52
• 4.4.1 上行同步方向51-52
• 4.4.2 下行同步方向52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 性能測(cè)試與分析53-61
• 5.1 測(cè)試目的53
• 5.2 測(cè)試環(huán)境53-54
• 5.3 測(cè)試內(nèi)容與結(jié)果分析54-60
• 5.3.1 分塊長(zhǎng)度對(duì)增量加密算法的影響54-56
• 5.3.2 透明加密方案額外開(kāi)銷56-57
• 5.3.3 透明加密方案優(yōu)勢(shì)57-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 總結(jié)61-62
• 6.2 不足和展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 致謝65-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 郭瑋,茅兵,謝立;強(qiáng)制訪問(wèn)控制MAC的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2004年03期

2 韓雙霜;趙晨羽;;淺析信息安全關(guān)鍵技術(shù)[J];科學(xué)咨詢(科技·管理);2012年01期

3 傅穎勛;羅圣美;舒繼武;;安全云存儲(chǔ)系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)綜述[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2013年01期

4 王德政;申山宏;周寧寧;;云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2011年04期

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本文編號(hào)：1083142