云環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲安全技術研究.pdf

1、云計算作為一種新型的網絡計算模式，擁有超大規(guī)模、高度虛擬化、高可擴展性等顯著特性，能夠為用戶提供高質量、低成本、按需所取的數(shù)據(jù)存儲服務，即云存儲。云存儲的出現(xiàn)滿足了海量數(shù)據(jù)對存儲空間的需求，但一系列云存儲安全事件的頻繁發(fā)生表明，云存儲服務在給用戶帶來極大便利的同時，也給保障用戶的信息和資產安全帶來了巨大威脅和挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)的安全問題不容忽視，研究如何在復雜的云環(huán)境下保障用戶的數(shù)據(jù)存儲安全，對于推動云計算及其應用向縱深發(fā)展具有重大的理論價值和

2、現(xiàn)實意義。本文以數(shù)據(jù)存儲安全為目標，重點從數(shù)據(jù)的機密性、完整性和動態(tài)化操作三個方面進行分析和探究云環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲安全技術，并從以下幾個方面進行了創(chuàng)新：
　　1.通過對云計算系統(tǒng)結構和云存儲系統(tǒng)結構的簡單對比，分析了云計算系統(tǒng)和云存儲系統(tǒng)本身所面臨的安全風險以及在數(shù)據(jù)安全保護方面存在的問題與挑戰(zhàn)，接著分析了云存儲數(shù)據(jù)的安全需求：防竊聽、防篡改、防濫用以及防丟棄等，重點分析了云數(shù)據(jù)存儲安全的關鍵技術：密文訪問控制技術、數(shù)據(jù)的完整性驗

3、證技術。
　　2.在傳統(tǒng)的云存儲系統(tǒng)結構的基礎上結合多云架構理論，將應用接口層和基礎管理層與數(shù)據(jù)存儲層進行隔離并放置在兩個不同的云中，提出了一種基于多云架構的數(shù)據(jù)存儲安全框架，給出該存儲框架在數(shù)據(jù)存取過程中實現(xiàn)的主要功能、工作流程、密文訪問控制過程以及密文數(shù)據(jù)存儲策略，還利用基于AES算法和CP-ABE算法的混合加密體制對用戶的數(shù)據(jù)進行加密，并結合Shamir秘密共享算法來保護密鑰信息的存儲安全，進而保證用戶數(shù)據(jù)的機密性與隱私安全

4、。
　　3.提出了一種面向多租戶的、高效的、支持數(shù)據(jù)動態(tài)操作的完整性驗證方案，具體地描述了數(shù)據(jù)的完整性驗證過程。在動態(tài)RDPC協(xié)議的基礎上，結合B+樹與H-MHT樹的優(yōu)勢，提出了一種新的Double-Tree驗證樹結構，包括索引層和租戶層。索引層是在B+樹的基礎上引入哈希值作為新的結點結構項，有利于對多租戶數(shù)據(jù)文件的快速查找；租戶層是以存儲結點為根結點的所有H-MHT樹集合，能較好的支持多租戶數(shù)據(jù)的動態(tài)化操作。
　　4.分析

5、了在完整性驗證過程中數(shù)據(jù)的動態(tài)化操作問題。結合B+樹與哈夫曼樹的原理，把完整性驗證過程中數(shù)據(jù)的動態(tài)化操作問題轉換為對 H-MHT認證數(shù)據(jù)結構的動態(tài)調整問題，具體地描述了數(shù)據(jù)（塊）的動態(tài)化操作過程。在構建 H-MHT時，將數(shù)據(jù)文件的使用頻率（即權值）作為參考因子添加到完整性驗證方案中，構建一棵類似哈夫曼樹的二叉樹，使數(shù)據(jù)文件的平均訪問時間最短，從而提高完整性驗證方案的效率。
　　5.利用CloudSim云計算仿真工具，通過編寫相應的