【摘要】：本文簡(jiǎn)單介紹了云計(jì)算和云存儲(chǔ),根據(jù)國(guó)內(nèi)外云數(shù)據(jù)安全的現(xiàn)狀,分析了現(xiàn)有的云存儲(chǔ)平臺(tái)在數(shù)據(jù)的完整性檢測(cè)方面的不足之處,在云數(shù)據(jù)的完整性方面對(duì)云存儲(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行改進(jìn),提出了云數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)模型IDBRS(Integrality DetectionBased on Reed-Solomon code),設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于IDBRS模型的云數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)系統(tǒng)IDBRS和數(shù)據(jù)恢復(fù)系統(tǒng),并提出了存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)分級(jí)管理機(jī)制,增強(qiáng)了云數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。 論文首先介紹了云存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)及現(xiàn)有的安全機(jī)制,分析了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),詳細(xì)介紹了擦除碼的相關(guān)知識(shí),重點(diǎn)介紹了RS碼的工作原理及其在云數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)與保護(hù)方面的應(yīng)用。然后,從云數(shù)據(jù)完整性的公共檢測(cè)能力、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的支持、計(jì)算與通信開(kāi)銷(xiāo)等幾個(gè)方面,對(duì)現(xiàn)有方案進(jìn)行了分析,針對(duì)現(xiàn)有方案的不足,提出了云數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)模型IDBRS,并給出了基于IDBRS模型的云數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)方案,該方案無(wú)需在客戶(hù)端保存驗(yàn)證碼等元數(shù)據(jù),就能實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)的完整性檢測(cè),并具有公共檢測(cè)能力,在減少存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)的同時(shí),還消除了因元數(shù)據(jù)丟失而產(chǎn)生的安全隱患。其次,設(shè)計(jì)了云數(shù)據(jù)恢復(fù)系統(tǒng),并提出存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)分級(jí)管理機(jī)制,以便更好地對(duì)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理,該機(jī)制既增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性,又能提高云數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)效率。最后,對(duì)云數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)方案IDBRS和數(shù)據(jù)恢復(fù)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試和結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)表明IDBRS檢測(cè)方案能夠有效地對(duì)云數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性檢測(cè),并具有較低的存儲(chǔ)和通信開(kāi)銷(xiāo),數(shù)據(jù)恢復(fù)系統(tǒng)能夠保障數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。
【圖文】：

機(jī)函數(shù)密鑰的個(gè)數(shù)來(lái)決定的，故只能做有限次檢測(cè)。從目前的研究來(lái)看，運(yùn)用檢驗(yàn)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)有以下不足：息一般涉及比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與簽名運(yùn)算，而且，所需的檢驗(yàn)信息增加的存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)與網(wǎng)絡(luò)通信開(kāi)銷(xiāo)；當(dāng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)完整性被破壞，只能放棄當(dāng)前的數(shù)據(jù)；即使數(shù)據(jù)有較小的變動(dòng)，也必須重新計(jì)算完整的檢驗(yàn)信息；一旦息丟失，數(shù)據(jù)將無(wú)法驗(yàn)證。1.3 研究?jī)?nèi)容本文介紹云存儲(chǔ)模型的工作原理及其安全機(jī)制，闡述了數(shù)據(jù)完整性檢本概念與檢測(cè)方案，并詳細(xì)介紹了 RS 碼算法，包括 RS 碼的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和它碼原理。分析了云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)的意義、面臨的挑戰(zhàn)以及現(xiàn)有工作在對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)完整性技術(shù)進(jìn)行了綜合分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)文本數(shù)據(jù)完整測(cè)問(wèn)題，結(jié)合云存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，利用 RS 碼技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的整性檢測(cè)方案和數(shù)據(jù)恢復(fù)系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)的分析。圖 1.1 給出典型的云存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)示意圖。

第 15 頁(yè)圖 2.3 擦除碼編解碼示意圖 ( n, k)擦除碼編解碼方法可以簡(jiǎn)單描述為：發(fā)送方將長(zhǎng)度為某數(shù)據(jù)包通過(guò)編碼產(chǎn)生 n ( n> k)個(gè)長(zhǎng)度相同的編碼數(shù)據(jù)包。假設(shè)編碼數(shù)據(jù)包中的 r ( r≥ k)個(gè)，那么，通過(guò)譯碼能夠恢復(fù)出原始將 ( n, k)擦除碼稱(chēng)為有比率碼，將（ n k）/k稱(chēng)為該編碼的冗余。當(dāng)該編碼算法以系統(tǒng)碼的方式應(yīng)用于數(shù)據(jù)分塊編碼，會(huì)生分塊不僅包含了數(shù)據(jù)分塊還有冗余分塊。這樣數(shù)據(jù)分塊與冗會(huì)大于單純的數(shù)據(jù)分塊，，將數(shù)據(jù)分塊與冗余分塊視為同等地結(jié)點(diǎn)進(jìn)行存儲(chǔ)。如此在用戶(hù)讀取文件時(shí)無(wú)論是數(shù)據(jù)分塊還是了一定數(shù)量的分塊就可以重組出文件內(nèi)容。并且由于通常算都會(huì)引入糾錯(cuò)思想，從而極大地避免了恢復(fù)文件與源文件存組的情況。
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TP333

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2665549