基于網(wǎng)絡(luò)編碼的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)安全性研究.pdf

1、分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)作為當(dāng)前云計(jì)算和云存儲(chǔ)的基礎(chǔ)技術(shù),已經(jīng)得到廣泛運(yùn)用。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)首先需要處理節(jié)點(diǎn)故障帶來(lái)的問(wèn)題,同時(shí)還需要考慮來(lái)自潛在的信息安全威脅。為解決節(jié)點(diǎn)修復(fù)問(wèn)題,一般分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)都會(huì)引入冗余以提高可靠性,尤其是基于網(wǎng)絡(luò)編碼理論的再生碼技術(shù)可以將通信帶寬降低到信息理論給出的最小值。然而,在這種動(dòng)態(tài)修復(fù)環(huán)境下,竊聽(tīng)者既可以在節(jié)點(diǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)施竊聽(tīng),也可以在節(jié)點(diǎn)修復(fù)時(shí)采取行動(dòng),如何在其生命周期的不同時(shí)刻保護(hù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)免于入侵者的竊聽(tīng)是

2、重要的安全問(wèn)題。
　　本文將從安全網(wǎng)絡(luò)編碼理論出發(fā)研宄這類(lèi)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的安全問(wèn)題。首先,本文擴(kuò)展了傳統(tǒng)安全網(wǎng)絡(luò)編碼的定義。我們指出當(dāng)竊聽(tīng)信息可以由最小割信息確定時(shí),最大竊聽(tīng)速率受限等價(jià)于最大竊聽(tīng)邊數(shù)限制。根據(jù)這個(gè)結(jié)論,本文隨后指出最小帶寬修復(fù)下的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)滿(mǎn)足這個(gè)條件,因此可以根據(jù)已有的編碼方案經(jīng)過(guò)線性變換后構(gòu)造安全存儲(chǔ)編碼。而針對(duì)最小存儲(chǔ)修復(fù)的安全問(wèn)題,本文首先證明了一種穩(wěn)定完整修復(fù)編碼可以經(jīng)過(guò)線性變換轉(zhuǎn)化為達(dá)到安全存儲(chǔ)容