基于完整性指示碼的數(shù)據(jù)分散存儲和恢復(fù)方式.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和計算機在各個行業(yè)的普及，每天都有海量的電子數(shù)據(jù)需要存儲和管理。電子數(shù)據(jù)由于其自身特點，在存儲過程中極易被篡改、偽造、破壞或毀滅。人們使用了安全備份、糾錯編碼、糾刪碼、分布式存儲等技術(shù)來提高數(shù)據(jù)的安全性。針對可能出現(xiàn)少數(shù)錯誤的場合以及數(shù)據(jù)完整性檢驗需求，人們提出了稱為完整性指示碼的細(xì)粒度數(shù)據(jù)完整性檢驗方法。該方法在實現(xiàn)完整性檢驗的同時可以對少數(shù)錯誤進行準(zhǔn)確和高效的隔離，從而避免因偶然錯誤或個別篡改造成整體數(shù)據(jù)失效的災(zāi)難

2、性后果?，F(xiàn)有研究已分別構(gòu)造了針對單錯、多錯的細(xì)粒度數(shù)據(jù)完整性指示編碼。借助這種高效的錯誤指示能力，研究者提出了一種將電子數(shù)據(jù)進行分散存儲的方法，在部分存儲節(jié)點存在少數(shù)偶然錯誤的情況下也可以恢復(fù)原來的數(shù)據(jù)，從而提高了數(shù)據(jù)的容錯能力。但是該方法假設(shè)用于完整性檢驗的數(shù)據(jù)存儲在可信的安全節(jié)點，實際應(yīng)用中要求太高。即現(xiàn)有方法沒有考慮到完整性數(shù)據(jù)的安全問題。對該方法而言，完整性數(shù)據(jù)在電子數(shù)據(jù)安全--存儲和恢復(fù)過程中與原始數(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)生錯誤，無法提供額外的恢復(fù)能力。
　　 本文提出了改進的數(shù)據(jù)分散存儲與恢復(fù)方法，增強了完整性數(shù)據(jù)的容錯能力，從而改善數(shù)據(jù)存儲的安全性。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)計了三種實現(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完整性數(shù)據(jù)進行分散存儲和恢復(fù)的方式。同時分析了增加冗余分塊數(shù)對完整性數(shù)據(jù)容錯能力的影響。本文闡述了這三種方式的可行性，

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