RAID系統(tǒng)存儲(chǔ)加密的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、在存儲(chǔ)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題也越來(lái)越受到關(guān)注的今天,存儲(chǔ)加密已成為當(dāng)前信息技術(shù)領(lǐng)域中一個(gè)熱門(mén)的研究方向。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)是保護(hù)數(shù)據(jù)安全的最后一道關(guān)卡。作為構(gòu)建大型存儲(chǔ)系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的RAID(磁盤(pán)陣列)存儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)加密存儲(chǔ)具有十分重要的意義?，F(xiàn)階段RAID系統(tǒng)的存儲(chǔ)加密主要采用的是硬件加密方式，速度快但成本較高，因此在現(xiàn)有系統(tǒng)的嵌入式RAID控制器軟件的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)具有加密功能軟件模塊，是比較好的加密方案。軟件實(shí)現(xiàn)加密模塊的核心問(wèn)題是選

2、擇合適的加密層次和高效安全的加密算法?，F(xiàn)有的存儲(chǔ)系統(tǒng)的軟件加密方式主要有文件加密、文件系統(tǒng)級(jí)加密、虛擬磁盤(pán)加密和全磁盤(pán)加密。 本研究在存儲(chǔ)棧的角度上分析了上述方式的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合現(xiàn)有RAID系統(tǒng)的特點(diǎn)，選擇在文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序?qū)雍偷讓佑脖P(pán)驅(qū)動(dòng)程序?qū)又g實(shí)現(xiàn)加密模塊。加密算法的選取上，選取性能高效的適合存儲(chǔ)加密和軟件實(shí)現(xiàn)的偽隨機(jī)函數(shù)族SEAL算法作為加密算法。詳細(xì)研究了SEAL算法的加密流程、性能表現(xiàn)以及安全性，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)RA

3、ID系統(tǒng)的密鑰體系以彌補(bǔ)SEAL算法在安全性方面的不足。研究分析了RAID控制器軟件運(yùn)行流程，基于安全和性能方面的考慮，選擇在SCSI目標(biāo)器模塊與Cache管理模塊之間實(shí)現(xiàn)加密功能模塊。在分析了加密系統(tǒng)的讀寫(xiě)流程的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了加密模塊內(nèi)部的軟件框架，并對(duì)內(nèi)部框架的各個(gè)構(gòu)成部分進(jìn)行了詳細(xì)的功能描述。用專(zhuān)業(yè)測(cè)試工具IOMETER對(duì)加密磁盤(pán)陣列的進(jìn)行了性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明加密磁盤(pán)陣列在性能上和沒(méi)有加密模塊的磁盤(pán)陣列有一定差距，尤其在順序讀