基于完整性指示碼的數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)和恢復(fù)方式.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)在各個(gè)行業(yè)的普及，每天都有海量的電子數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)和管理。電子數(shù)據(jù)由于其自身特點(diǎn)，在存儲(chǔ)過(guò)程中極易被篡改、偽造、破壞或毀滅。人們使用了安全備份、糾錯(cuò)編碼、糾刪碼、分布式存儲(chǔ)等技術(shù)來(lái)提高數(shù)據(jù)的安全性。針對(duì)可能出現(xiàn)少數(shù)錯(cuò)誤的場(chǎng)合以及數(shù)據(jù)完整性檢驗(yàn)需求，人們提出了稱為完整性指示碼的細(xì)粒度數(shù)據(jù)完整性檢驗(yàn)方法。該方法在實(shí)現(xiàn)完整性檢驗(yàn)的同時(shí)可以對(duì)少數(shù)錯(cuò)誤進(jìn)行準(zhǔn)確和高效的隔離，從而避免因偶然錯(cuò)誤或個(gè)別篡改造成整體數(shù)據(jù)失效的災(zāi)難

2、性后果?，F(xiàn)有研究已分別構(gòu)造了針對(duì)單錯(cuò)、多錯(cuò)的細(xì)粒度數(shù)據(jù)完整性指示編碼。借助這種高效的錯(cuò)誤指示能力，研究者提出了一種將電子數(shù)據(jù)進(jìn)行分散存儲(chǔ)的方法，在部分存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存在少數(shù)偶然錯(cuò)誤的情況下也可以恢復(fù)原來(lái)的數(shù)據(jù)，從而提高了數(shù)據(jù)的容錯(cuò)能力。但是該方法假設(shè)用于完整性檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在可信的安全節(jié)點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用中要求太高。即現(xiàn)有方法沒(méi)有考慮到完整性數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題。對(duì)該方法而言，完整性數(shù)據(jù)在電子數(shù)據(jù)安全--存儲(chǔ)和恢復(fù)過(guò)程中與原始數(shù)據(jù)本身一樣重要，甚至比原始

3、數(shù)據(jù)更重要。完整性數(shù)據(jù)如果發(fā)生錯(cuò)誤，無(wú)法提供額外的恢復(fù)能力。
　　 本文提出了改進(jìn)的數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)與恢復(fù)方法，增強(qiáng)了完整性數(shù)據(jù)的容錯(cuò)能力，從而改善數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性。根據(jù)超方體完整性指示碼和復(fù)數(shù)旋轉(zhuǎn)完整性指示碼等編碼的不同特性，具體設(shè)計(jì)了三種實(shí)現(xiàn)方式：基于超方體完整性指示碼的方式、基于復(fù)數(shù)旋轉(zhuǎn)完整性指示碼的方式以及對(duì)完整性數(shù)據(jù)進(jìn)行分散存儲(chǔ)和恢復(fù)的方式。同時(shí)分析了增加冗余分塊數(shù)對(duì)完整性數(shù)據(jù)容錯(cuò)能力的影響。本文闡述了這三種方式的可行性，

4、對(duì)其各自的容錯(cuò)能力進(jìn)行了分析，并對(duì)這三種方式的性能進(jìn)行了比較。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，第三種方式的容錯(cuò)能力最好，而且通過(guò)增加冗余分塊可以更大程度的容錯(cuò)。前兩種方式的執(zhí)行效率相差不多，最后一種方式的執(zhí)行效率相對(duì)來(lái)說(shuō)就相對(duì)比較低。這三種方式都在一定程度上提高了完整性數(shù)據(jù)的容錯(cuò)能力，增加完整性數(shù)據(jù)可用性，進(jìn)而增加了原始數(shù)據(jù)的可信度和可用性。根據(jù)提出的方法設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于完整性指示碼的數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)和恢復(fù)工具。該工具可以應(yīng)用在電子證據(jù)保全等非頻繁訪問(wèn)的情形