云存儲可靠性與安全性研究.pdf

1、云計算已成為IT未來發(fā)展的趨勢，云存儲是云計算的重要組成部分，越來越多的數(shù)據(jù)存儲在云端，對于用戶而言，數(shù)據(jù)安全是其首要關(guān)注問題。數(shù)據(jù)安全包含多個方面，其中數(shù)據(jù)存儲可靠性和訪問安全性尤其令客戶擔(dān)憂：數(shù)據(jù)存儲的可靠性，即是否能確保數(shù)據(jù)被可靠的存儲，即使存儲端的某些硬件出現(xiàn)故障也不會導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)丟失；數(shù)據(jù)訪問的安全性，即是否能確保數(shù)據(jù)僅被已授權(quán)的人訪問或修改，同時又能保證隱私性。本文圍繞云存儲中數(shù)據(jù)存儲可靠性和訪問安全性兩個方面開展研究，并提

2、出解決方案。
　　本文首先對論文相關(guān)的基礎(chǔ)理論和概念進行闡述，對研究需求進行分析。引入了云計算服務(wù)模型及云存儲系統(tǒng)架構(gòu)，簡述了與云存儲可靠性相關(guān)的編碼技術(shù)和與訪問安全性相關(guān)的信息安全技術(shù)。
　　論文接著對復(fù)制技術(shù)和糾刪碼等數(shù)據(jù)可靠性技術(shù)進行研究，設(shè)計出優(yōu)化的編碼構(gòu)造方法并進行仿真測試驗證。重點對陣列糾刪碼、RS類糾刪碼、LDPC碼等糾刪碼技術(shù)進行深入分析，對比得出各類技術(shù)存在的優(yōu)勢、缺陷以及適用場景，為進行云存儲相關(guān)編碼構(gòu)造

3、方案的優(yōu)化設(shè)計提供了重要理論依據(jù)。針對適于云存儲應(yīng)用的各類LDPC碼構(gòu)造方法進行了解析，選取準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼（QC-LDPC碼）進行構(gòu)造優(yōu)化，設(shè)計出三類適合于硬件實現(xiàn)的QC-LDPC碼構(gòu)造方案，并從圈長、列重、塊長多個維度對方案進行了性能仿真測試。方案采用直接構(gòu)建的模式，避免了搜索過程；通過限定參數(shù)的方法確保圈長為6或8，所有構(gòu)建方法都基于初等數(shù)論，僅需要模加和模乘運算來實現(xiàn)。仿真實驗表明，本方案構(gòu)造的QC-LDPC碼比采用BIBD構(gòu)造

4、的QC-LDPC碼具有更好的譯碼性能，適用于云存儲實際應(yīng)用，可有效提高云端數(shù)據(jù)的可靠性。
　　論文隨后對云存儲數(shù)據(jù)訪問安全性展開研究，設(shè)計了具有門限追蹤性的高效群簽名方案。圍繞云存儲數(shù)據(jù)生命周期各階段存在的風(fēng)險，分析了用戶對云端數(shù)據(jù)安全需求，介紹了云存儲特有的安全技術(shù)。重點針對機密性中的用戶匿名性需求，詳細(xì)分析了普通群簽名、環(huán)簽名和民主群簽名等現(xiàn)有匿名性技術(shù)的特點及其存在問題。針對群組訪問云存儲場景下民主群簽名中單個成員具有追蹤能