多公共云上安全高效的存储与检索技术研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:conansmh
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现代社会中,随着互联网和信息技术的发展,人们在日常生活工作中,不断地产生着越来越多的数据,信息产生呈爆炸式增长态势,无论是个人还是各种社会组织,信息保有量越来越大,存储和快速检索的成本越来越高。云计算与大数据的技术迅速发展,为人们的海量数据找到了一种经济的存储解决办法。随着云计算与大数据技术的成熟,集中式的数据存储越来越不适合实际的要求,终端设备的多样化以及智能化使得分布式的存储和计算成为可能和必须。出于经济、效率和安全等多方面的考虑,中小型经济社会组织正逐渐把增长中的业务数据存储服务外包给专业的存储服务供应商,并选择多个服务商以提高数据的可用性。一些机构也在研究使用公共云存储业务数据。数据外包服务减轻了云服务使用者管理和维护数据库的工作量,达到了优化本地资源配置,降低存储资源投资成本的目的。但由于使用者失去了对存储在云端数据的完全控制,以及存在云服务端存在内部人员失职、敌手攻击和系统故障等安全风险,因而外包数据库的安全性、可用性和隐私保护成为云租户接受云数据服务的主要障碍。基于此,使用秘密共享的技术方法在众多服务器上进行安全的分布式存储,同时把一部分计算任务(如搜索算法的一部分)分发给服务器执行成为一个自然的选择。本论文在秘密共享技术基础上,研究高效的分布式数据存储和检索关键技术,探索保护数据在外部存储设备上的机密性、完整性和可用性的方法,实现数据增加、删除、更新和索引等基本操作,提供对应存储结构的高效的基于单个和多个关键字的检索方法,实现数据的一些复杂查询操作,最后设计基于以上技术的原型系统。通常情况下,由于数据份额的随机性,数据以秘密共享的方式存储在不同位置后是难以进行正常模式检索的,本论文提出的以秘密共享为核心的分布式存储方法正是本课题的关键科学问题所在,使得用户可以在未知甚至恶意的云服务器上存储及检索文件,且不泄漏文件内容,及查询内容。经过本论文的研究,已得到一组相对完整安全的基于秘密共享技术的分布式数据存储和检索技术框架,并得到一组专有的存储、检索的相关实现算法,形成了有关安全的分布式数据存储和检索的技术专利,最后设计得到了一个分布式数据管理原型系统。
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