基于云計(jì)算的安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、云計(jì)算作為企業(yè)計(jì)算的一個(gè)新興領(lǐng)域，正在逐步被運(yùn)用于企業(yè)應(yīng)用之中，發(fā)揮其低成本、快速部署、靈活調(diào)整規(guī)模等優(yōu)勢。而隨著企業(yè)信息化進(jìn)程的日益推進(jìn)，越來越多的商業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生于分散在世界各地的無數(shù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，這些數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)間的安全的、低成本的存儲(chǔ)正成為越來越大的挑戰(zhàn)。就目前業(yè)界云計(jì)算中存儲(chǔ)服務(wù)的主導(dǎo)者—Amazon S3而言，其本身僅提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，而企業(yè)在面對(duì)上傳和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，不得不另行設(shè)計(jì)加密、解密模塊，而這又帶來了用戶權(quán)限控制和數(shù)據(jù)異

2、構(gòu)的問題。隨著云計(jì)算的普及，如何高效且安全地保存和傳輸云端的大量數(shù)據(jù)，也就成為了各大企業(yè)和組織研究的重點(diǎn)。 本文先引入云計(jì)算及其相關(guān)概念和知識(shí)，討論云計(jì)算在廣泛應(yīng)用中所存在的最大障礙之一—數(shù)據(jù)安全問題，即大容量數(shù)據(jù)如何安全地存儲(chǔ)于云中，以及如何在保證傳輸過程安全的前提下盡量提高傳輸性能。進(jìn)而提出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全解決方案，并提出采用面向服務(wù)架構(gòu)對(duì)于本解決方案的優(yōu)越性所在。解決方案的分析與設(shè)計(jì)包括云的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、云中節(jié)點(diǎn)的分配方式、緩存

3、機(jī)制、負(fù)載均衡和權(quán)限控制等總體服務(wù)模型的設(shè)計(jì)；討論了一種采用結(jié)合壓縮和續(xù)傳的動(dòng)態(tài)混合加密機(jī)制，設(shè)計(jì)并定義了加密、解密協(xié)議，同時(shí)討論了公鑰、私鑰的傳播策略和動(dòng)態(tài)加密、斷點(diǎn)續(xù)傳的設(shè)計(jì)思路，該設(shè)計(jì)方案在一定程度上解決了數(shù)據(jù)傳輸安全性與傳輸速率的矛盾；Web Service方面設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)傳輸中所需調(diào)用的接口及SOAP，信封的信息定義。在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)而討論了基于云計(jì)算的安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)連同客戶端的整個(gè)解決方案的具體實(shí)現(xiàn)。包括如何運(yùn)用EC2和S

4、3等云端基礎(chǔ)資源來實(shí)施所設(shè)計(jì)的模型；另一方面，構(gòu)建了一個(gè)基于Xen的私有云，實(shí)現(xiàn)了用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的自適應(yīng)云，從而提供了在用戶無法信任EC2和S3等第三方云端基礎(chǔ)資源前提下，構(gòu)建一個(gè)用于企業(yè)內(nèi)部的存儲(chǔ)云的方法。即一個(gè)數(shù)據(jù)池與若干節(jié)點(diǎn)及其之間通信與數(shù)據(jù)內(nèi)部傳輸，結(jié)合動(dòng)態(tài)加密、解密和壓縮能力；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)的Web Service實(shí)現(xiàn)采用Axis2容器構(gòu)建和運(yùn)行，服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊幌盗薪涌诤蚐OAP信封的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?？蛻舳朔矫?，通過調(diào)用Axis2