本文關(guān)鍵詞：基于磁盤加密的安全云存儲系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：信息社會,個人數(shù)字信息高速膨脹。作為新興的存儲方式,云存儲具有低成本、可擴(kuò)展、無實體等優(yōu)點,因而受到越來越多用戶的青睞。用戶在使用云存儲的過程中需要關(guān)注兩方面的安全性：一是云端數(shù)據(jù)及傳輸過程中的安全性；二是云端數(shù)據(jù)保存在本地的安全性。現(xiàn)有的云存儲研究重點關(guān)注降低存儲的成本,然而忽視了用戶對機(jī)密性的需求。市場上的云盤產(chǎn)品,往往只針對云端或傳輸過程中數(shù)據(jù)的安全性。用戶數(shù)據(jù)在云端、傳輸與客戶端都面臨著隱私泄露的危險。 針對現(xiàn)有研究的不足,本文提出了一個基于磁盤加密的安全云存儲方案。本方案將文件上傳至云端前,會對文件進(jìn)行加密,從而解決了云存儲系統(tǒng)的基本問題：信道中及云端數(shù)據(jù)的機(jī)密性問題。使用USBKEY,提供了比用戶名密碼的方式更靈活的訪問控制方式。本方案還使用磁盤加密技術(shù)對下載到本地的云端文件進(jìn)行保護(hù)。 然后本文對該方案進(jìn)行了實現(xiàn),包括：文件的上傳、下載、加解密,并重點實現(xiàn)了安全磁盤模塊。安全磁盤模塊,是通過對TrueCrypt磁盤加密軟件進(jìn)行改造得到的具有機(jī)密性、完整性、易用性及可用性的磁盤加密模塊。 安全磁盤模塊的使用彌補(bǔ)了現(xiàn)有云盤產(chǎn)品在保護(hù)本地暫存文件方面的不足,是本系統(tǒng)的創(chuàng)新點之一。經(jīng)過測試與分析,本方案相較于現(xiàn)有的方案,可以保證數(shù)據(jù)在云端、傳輸及客戶端都具有高度的機(jī)密性,且具有良好的完整性與可用性,是一個實際可行的方案。
【關(guān)鍵詞】：云存儲 USBKEY 磁盤加密 TrueCrypt
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP333;TP309
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 引言9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 課題研究內(nèi)容12
• 1.4 組織結(jié)構(gòu)12-14
• 第二章 相關(guān)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究14-26
• 2.1 安全云存儲14-15
• 2.1.1 云計算定義14-15
• 2.1.2 安全云存儲面對的問題15
• 2.2 磁盤分區(qū)與文件系統(tǒng)15-20
• 2.2.1 Windows的磁盤類型15-16
• 2.2.2 Windows的分區(qū)方式16-17
• 2.2.3 文件系統(tǒng)17
• 2.2.4 NTFS文件系統(tǒng)17-18
• 2.2.5 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)18-20
• 2.3 數(shù)據(jù)加密20-21
• 2.3.1 對稱與非對稱加密20
• 2.3.2 分組密碼體制與加密模式20-21
• 2.4 TrueCrypt磁盤加密系統(tǒng)21-22
• 2.4.1 TrueCrypt加密算法及加密模式21-22
• 2.4.2 TrueCrypt加密卷組織結(jié)構(gòu)22
• 2.5 實用隨機(jī)數(shù)生成器22-23
• 2.6 關(guān)鍵技術(shù)23-25
• 2.6.1 Windows掛鉤技術(shù)23-24
• 2.6.2 Windows Crypto API24
• 2.6.3 電子鑰匙及PKCS11接口技術(shù)24-25
• 2.7 本章小結(jié)25-26
• 第三章 安全云存儲系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)26-40
• 3.1 需求分析26-28
• 3.1.1 安全目標(biāo)26-27
• 3.1.2 系統(tǒng)設(shè)計需求27-28
• 3.2 系統(tǒng)規(guī)劃28-30
• 3.3 系統(tǒng)主要模塊設(shè)計30-34
• 3.3.1 CSP模塊設(shè)計30-31
• 3.3.2 云存儲模塊設(shè)計31-33
• 3.3.3 中間層設(shè)計33-34
• 3.4 系統(tǒng)實現(xiàn)34-39
• 3.4.1 開發(fā)環(huán)境35-36
• 3.4.2 CSP模塊36
• 3.4.3 云存儲模塊36-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 安全磁盤模塊的設(shè)計與實現(xiàn)40-55
• 4.1 安全磁盤模塊需求分析40-42
• 4.1.1 安全目標(biāo)40-41
• 4.1.2 安全磁盤框架41
• 4.1.3 安全磁盤設(shè)計的需求41-42
• 4.2 設(shè)計原則42
• 4.2.1 目標(biāo)客戶環(huán)境42
• 4.2.2 系統(tǒng)運行的需求42
• 4.3 系統(tǒng)規(guī)劃42-44
• 4.3.1 加密分區(qū)的保護(hù)43
• 4.3.2 分區(qū)備份與恢復(fù)43
• 4.3.3 密鑰管理43-44
• 4.4 權(quán)限模型與部署44
• 4.5 主要模塊設(shè)計44-48
• 4.5.1 磁盤加解密模塊的設(shè)計46
• 4.5.2 加密分區(qū)保護(hù)模塊的設(shè)計46
• 4.5.3 分區(qū)備份與恢復(fù)模塊的設(shè)計46-47
• 4.5.4 密鑰管理模塊的設(shè)計47-48
• 4.6 系統(tǒng)實現(xiàn)48-53
• 4.6.1 開發(fā)環(huán)境48
• 4.6.2 磁盤加解密模塊的實現(xiàn)48-49
• 4.6.3 加密分區(qū)保護(hù)模塊的實現(xiàn)49-51
• 4.6.4 分區(qū)備份與恢復(fù)模塊的實現(xiàn)51-52
• 4.6.5 密鑰管理模塊的實現(xiàn)52-53
• 4.7 本章小結(jié)53-55
• 第五章 安全性與性能分析55-66
• 5.1 安全磁盤模塊分析55-64
• 5.1.1 安全性分析55-61
• 5.1.2 性能分析61-64
• 5.2 安全云存儲系統(tǒng)分析64-65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-67
• 6.1 總結(jié)66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 蘇桂平,呂述望,楊柱,薛英花;真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的隨機(jī)性在信息安全中的應(yīng)用[J];計算機(jī)工程;2002年06期

2 張慧;郭翠芳;牛夏牧;吳春歡;;磁盤加密模式分析[J];計算機(jī)工程;2010年05期

3 宣龍;朱興星;侯方勇;;TrueCrypt軟件保護(hù)機(jī)密文檔的研究和應(yīng)用[J];科技信息(學(xué)術(shù)研究);2008年03期

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

5 洪澄;張敏;馮登國;;面向云存儲的高效動態(tài)密文訪問控制方法[J];通信學(xué)報;2011年07期

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本文編號：624423