一种考虑节点可靠性的动态自适应安全云存储方法技术

本发明专利技术属于云存储安全领域，具体涉及一种考虑节点可靠性的动态自适应安全云存储方法。本发明专利技术包括：云存储系统利用预处理模块对上传至云上的文件进行预处理；云存储系统利用测评模块通过节点可靠性评估方法检测任意节点；数据存储模块接收由预处理模块传送来的数据块集等。本发明专利技术能够检测云存储节点出现故障的历史次数，根据检测结果为每个节点设定一个可靠性值，并根据该可靠性值动态地分配存储资源，在满足负载均衡的同时确保数据存储的安全性。对于可靠性值较低的节点进行副本存储，确保比单纯复制更低的冗余度，从而减小存储开销。

A dynamic adaptive node considering reliability of secure cloud storage method

The invention belongs to the field of cloud storage security, in particular to a dynamic adaptive node considering the reliability of secure cloud storage method. The present invention includes: cloud storage system using preprocessing module to upload to the cloud file pretreatment; cloud storage system using evaluation module detection method of any node by node reliability evaluation; data storage module receives the data block set by preprocessing module to transmit etc.. The invention can detect cloud storage node failure history of the times, according to the test results for each node set a reliability value, and according to the reliability value of dynamic allocation of storage resources, to meet the load balance and to ensure the security of data storage. In order to reduce the storage overhead, the nodes with lower reliability values can be stored in the same way to ensure the lower redundancy than the simple replication.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于云存储安全领域，具体涉及一种考虑节点可靠性的动态自适应安全云存储方法。
技术介绍
随着信息技术的迅速发展，越来越多的用户选择把数据存储到云上。云存储方式突破了传统存储方式带来的容量瓶颈和性能劣势，能够实现规模效应和弹性扩展，降低运营成本，并且避免了资源的浪费。然而，在云服务带来便利的同时，云数据安全问题也引起了广泛关注。由于云存储聚集了大量的用户和重要的数据资源，因此更容易遭受攻击。近来经常出现非法入侵、人为泄密、管理员权限滥用等问题，数据丢失或泄露事件不断涌现。因此，如何保证云存储数据的安全性已成为一个不可忽视的问题。目前，针对安全云存储领域的研究主要包括以下几种方法，分别是基于加密技术、基于复制冗余技术、基于纠删码技术和基于网络编码技术的安全云存储。其中，基于加密技术的安全云存储虽然对数据的隐私性提供了一定的保证，但是盲目的加密解密会消耗大量带宽，不能使云存储得到最优化。基于复制冗余技术的安全云存储保证了数据的可靠性，但是数据的冗余备份会消耗大量存储空间。基于纠删码的安全云存储和基于网络编码的安全云存储可以在一定程度上提高数据的安全性，但是这两种方法在修复数据时会增加计算复杂度。目前一些研究结合了上述部分技术，来提高云存储数据的安全性。专利“云存储系统中可变分块大小的块数据分块方法(201110350575.2)”公开了一种在云存储系统中采用动态自适应对存储文件进行分块存储的方法，主要解决现有技术中因使用固定分块大小而引起的空间利用率较低和磁盘碎片问题。但是该专利在存储文件时，要先得到该文件的大小和热度标志，且没有考虑存储的安全性，故与本专利技术的针对存储节点进行安全云存储的观点有本质区别。专利“Virtual machine deploying method and system based on dynamic prediction model in cloud environment(CN20151129326 20150324)”公开了一种云环境下基于动态预测模型的虚拟机部署方法及系统，该专利技术可优化云环境中的资源配置，提高资源使用率，但没有考虑存储节点的可靠性以及存储数据的安全性，故与本专利技术的出发点不同。综上所述，目前安全云存储存在的主要缺点表现在：(1)云存储系统不能根据每个节点可靠程度(即节点出现错误的频度不同)而动态改变数据块的存储位置。(2)部分研究采用结合加密方法来保证数据的安全性，但是无差别的大范围加密解密会消耗大量带宽。(3)对所有节点上的数据进行备份会消耗大量存储空间，从而难以达到云存储安全优化的效果。本专利技术是一种考虑节点可靠性的动态自适应安全云存储方法，该方法能够检测云存储系统中节点出现故障的历史次数，根据检测结果评估每个节点的可靠性值，从而动态地为每个节点分配存储数据块的数量。同时，对于可靠性较低的节点进行副本存储(将该节点上的数据进行复制，存储至其他节点)，在满足负载均衡的同时又保证了云存储数据的安全性,实现代价极小,与大范围加密解密相比极大的节省了成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于向用户提供一种能够动态的评估节点的可靠性值，满足负载均衡，节省存储空间，确保云存储数据的安全性的考虑节点可靠性的动态自适应安全云存储方法。本专利技术的一种考虑节点可靠性的动态自适应安全云存储方法包括预处理模块、测评模块以及数据存储模块三个部分。(1)云存储系统利用预处理模块对上传至云上的文件进行预处理，首先，云存储系统在有限域内对存储文件进行线性划分，划分出N'(N'为自然数，且大小相同)块数据块。其次，对N'块数据块进行网络编码(例如功能最小存储量再生(FMSR)码)，形成编码后的N块数据块，将编码后的N块数据块组成数据块集P(即P＝{p1,p2,...,pN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑节点可靠性的动态自适应安全云存储方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)云存储系统利用预处理模块对上传至云上的文件进行预处理，云存储系统在有限域内对存储文件进行线性划分，划分出N'个块数据块，N'为自然数，且大小相同；对N'块数据块进行网络编码，形成编码后的N块数据块，将编码后的N块数据块组成数据块集P，P＝{p1,p2,...,pN}；预处理模块将数据块集P传送到数据存储模块，同时系统启动测评模块；(2)云存储系统利用测评模块通过节点可靠性评估方法检测任意节点i在k‑1个t时间段内出现故障包括数据存取错误、通信故障、数据紊乱丢失的历史次数，记为{mi,1，mi,2，...，mi,k‑1}，0<i≤n,n为云存储系统的节点个数，其中k为预设的自然数，且k>1，t是事先定义的样本采集时间段，t>0，进而得到评估任意节点i的可靠性值αi(0＜αi≤1)；(3)数据存储模块接收由预处理模块传送来的数据块集P，根据每个节点不同的可靠性，数据存储模块利用动态数据存储方法将数据块存储到不同的节点上，对于已经存储至节点上的数据块，利用数据块副本存储方法进行副本存储。

【技术特征摘要】
1.一种考虑节点可靠性的动态自适应安全云存储方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)云存储系统利用预处理模块对上传至云上的文件进行预处理，云存储系统在有限域内对存储文件进行线...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭方方，蔡瑶琦，吕宏武，王慧强，朱金美，冯光升，林俊宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23