一種考慮節點可靠性的動態自適應安全云存儲方法技術

本發明專利技術屬于云存儲安全領域，具體涉及一種考慮節點可靠性的動態自適應安全云存儲方法。本發明專利技術包括：云存儲系統利用預處理模塊對上傳至云上的文件進行預處理；云存儲系統利用測評模塊通過節點可靠性評估方法檢測任意節點；數據存儲模塊接收由預處理模塊傳送來的數據塊集等。本發明專利技術能夠檢測云存儲節點出現故障的歷史次數，根據檢測結果為每個節點設定一個可靠性值，并根據該可靠性值動態地分配存儲資源，在滿足負載均衡的同時確保數據存儲的安全性。對于可靠性值較低的節點進行副本存儲，確保比單純復制更低的冗余度，從而減小存儲開銷。

A dynamic adaptive node considering reliability of secure cloud storage method

The invention belongs to the field of cloud storage security, in particular to a dynamic adaptive node considering the reliability of secure cloud storage method. The present invention includes: cloud storage system using preprocessing module to upload to the cloud file pretreatment; cloud storage system using evaluation module detection method of any node by node reliability evaluation; data storage module receives the data block set by preprocessing module to transmit etc.. The invention can detect cloud storage node failure history of the times, according to the test results for each node set a reliability value, and according to the reliability value of dynamic allocation of storage resources, to meet the load balance and to ensure the security of data storage. In order to reduce the storage overhead, the nodes with lower reliability values can be stored in the same way to ensure the lower redundancy than the simple replication.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于云存儲安全領域，具體涉及一種考慮節點可靠性的動態自適應安全云存儲方法。
技術介紹
隨著信息技術的迅速發展，越來越多的用戶選擇把數據存儲到云上。云存儲方式突破了傳統存儲方式帶來的容量瓶頸和性能劣勢，能夠實現規模效應和彈性擴展，降低運營成本，并且避免了資源的浪費。然而，在云服務帶來便利的同時，云數據安全問題也引起了廣泛關注。由于云存儲聚集了大量的用戶和重要的數據資源，因此更容易遭受攻擊。近來經常出現非法入侵、人為泄密、管理員權限濫用等問題，數據丟失或泄露事件不斷涌現。因此，如何保證云存儲數據的安全性已成為一個不可忽視的問題。目前，針對安全云存儲領域的研究主要包括以下幾種方法，分別是基于加密技術、基于復制冗余技術、基于糾刪碼技術和基于網絡編碼技術的安全云存儲。其中，基于加密技術的安全云存儲雖然對數據的隱私性提供了一定的保證，但是盲目的加密解密會消耗大量帶寬，不能使云存儲得到最優化。基于復制冗余技術的安全云存儲保證了數據的可靠性，但是數據的冗余備份會消耗大量存儲空間。基于糾刪碼的安全云存儲和基于網絡編碼的安全云存儲可以在一定程度上提高數據的安全性，但是這兩種方法在修復數據時會增加計算復雜度。目前一些研究結合了上述部分技術，來提高云存儲數據的安全性。專利“云存儲系統中可變分塊大小的塊數據分塊方法(201110350575.2)”公開了一種在云存儲系統中采用動態自適應對存儲文件進行分塊存儲的方法，主要解決現有技術中因使用固定分塊大小而引起的空間利用率較低和磁盤碎片問題。但是該專利在存儲文件時，要先得到該文件的大小和熱度標志，且沒有考慮存儲的安全性，故與本專利技術的針對存儲節點進行安全云存儲的觀點有本質區別。專利“Virtual machine deploying method and system based on dynamic prediction model in cloud environment(CN20151129326 20150324)”公開了一種云環境下基于動態預測模型的虛擬機部署方法及系統，該專利技術可優化云環境中的資源配置，提高資源使用率，但沒有考慮存儲節點的可靠性以及存儲數據的安全性，故與本專利技術的出發點不同。綜上所述，目前安全云存儲存在的主要缺點表現在：(1)云存儲系統不能根據每個節點可靠程度(即節點出現錯誤的頻度不同)而動態改變數據塊的存儲位置。(2)部分研究采用結合加密方法來保證數據的安全性，但是無差別的大范圍加密解密會消耗大量帶寬。(3)對所有節點上的數據進行備份會消耗大量存儲空間，從而難以達到云存儲安全優化的效果。本專利技術是一種考慮節點可靠性的動態自適應安全云存儲方法，該方法能夠檢測云存儲系統中節點出現故障的歷史次數，根據檢測結果評估每個節點的可靠性值，從而動態地為每個節點分配存儲數據塊的數量。同時，對于可靠性較低的節點進行副本存儲(將該節點上的數據進行復制，存儲至其他節點)，在滿足負載均衡的同時又保證了云存儲數據的安全性,實現代價極小,與大范圍加密解密相比極大的節省了成本。
技術實現思路
本專利技術的目的在于向用戶提供一種能夠動態的評估節點的可靠性值，滿足負載均衡，節省存儲空間，確保云存儲數據的安全性的考慮節點可靠性的動態自適應安全云存儲方法。本專利技術的一種考慮節點可靠性的動態自適應安全云存儲方法包括預處理模塊、測評模塊以及數據存儲模塊三個部分。(1)云存儲系統利用預處理模塊對上傳至云上的文件進行預處理，首先，云存儲系統在有限域內對存儲文件進行線性劃分，劃分出N'(N'為自然數，且大小相同)塊數據塊。其次，對N'塊數據塊進行網絡編碼(例如功能最小存儲量再生(FMSR)碼)，形成編碼后的N塊數據塊，將編碼后的N塊數據塊組成數據塊集P(即P＝{p1,p2,...,pN本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種考慮節點可靠性的動態自適應安全云存儲方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)云存儲系統利用預處理模塊對上傳至云上的文件進行預處理，云存儲系統在有限域內對存儲文件進行線性劃分，劃分出N'個塊數據塊，N'為自然數，且大小相同；對N'塊數據塊進行網絡編碼，形成編碼后的N塊數據塊，將編碼后的N塊數據塊組成數據塊集P，P＝{p1,p2,...,pN}；預處理模塊將數據塊集P傳送到數據存儲模塊，同時系統啟動測評模塊；(2)云存儲系統利用測評模塊通過節點可靠性評估方法檢測任意節點i在k?1個t時間段內出現故障包括數據存取錯誤、通信故障、數據紊亂丟失的歷史次數，記為{mi,1，mi,2，...，mi,k?1}，0<i≤n,n為云存儲系統的節點個數，其中k為預設的自然數，且k>1，t是事先定義的樣本采集時間段，t>0，進而得到評估任意節點i的可靠性值αi(0＜αi≤1)；(3)數據存儲模塊接收由預處理模塊傳送來的數據塊集P，根據每個節點不同的可靠性，數據存儲模塊利用動態數據存儲方法將數據塊存儲到不同的節點上，對于已經存儲至節點上的數據塊，利用數據塊副本存儲方法進行副本存儲。

【技術特征摘要】
1.一種考慮節點可靠性的動態自適應安全云存儲方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)云存儲系統利用預處理模塊對上傳至云上的文件進行預處理，云存儲系統在有限域內對存儲文件進行線...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭方方，蔡瑤琦，呂宏武，王慧強，朱金美，馮光升，林俊宇，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23