一种基于分布式私有云的文件存储及读取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于分布式私有云的文件存储及读取方法及装置，本方法包括对智能终端与中心服务器之间建立P2P分布式私有云的连接；文件上传至分布式私有云，云中控制节点对文件生成相应的哈希值，将文件分解成文件块并存储；对文件的哈希值h生成唯一匹配的链接标识，将该链接标识分享至用户B所在的其中一智能终端；识别该链接标识获取文件的哈希值h，通过文件的哈希值h获取文件块，拼装所获取的文件块且传送至用户B所在的其中一智能终端读取文件。本发明专利技术对分散的智能终端间建立P2P的连接，将各智能终端闲余存储资源捐献为云资源用以文件存储，即保护了文件的私密性又减省成本。

A Method and Device for File Storage and Reading Based on Distributed Private Cloud

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式私有云的文件存储及读取方法及装置
本专利技术涉及文件处理领域，特别涉及一种基于分布式私有云的文件存储及读取方法及装置。
技术介绍
随着智能设备的发展，智能设备的剩余资源包括存储和计算资源越来越多，特制的存储设备由于无法进行外网接入，而限制了设备的使用，许多家庭的IT设备也由于外网不容易接入，而造成IT资源浪费。在物联网发展的今天，如何充分利用现有的、分散的IT资源，把数据有效的保存到边缘节点，并利用边缘节点的存储能力和/或计算能力进行分布式计算，是个极大的挑战。目前云技术已经相当成熟，但传统的云服务是使用专有的服务器集群，是集中式数据中心，稳定性和安全性取决于服务器的投入和安全的设置，并发用户数和带宽成正比，在线用户越多需要的总带宽越多。对于个人用户来说，私密性无法保证，云服务将服务器集群进行云化，为客户提供云存储源，是按需付费模式，根据需要和使用情况进行付费，费用包括网络费、存储费和CPU使用费等，造成总成本投入比较高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种基于分布式私有云的文件存储及读取方法，旨在克服以上问题。为实现上述目的，本专利技术提出的一种基于分布式私有云的文件存储及读取方法，包括如下步骤：S10数个智能终端通过登录私有云APP，彼此之间建立P2P分布式的私有云连接，智能终端，用于根据自身的存储空间及边缘计算能力向私有云捐献云资源；私有云根据云资源对数个智能终端进行角色分配，其中角色有且不限于：中心服务器用于私有云网络的数据通信；控制节点用于根据任务分配云资源，及集合且传送任务最终结果；云存储节点用于接受私有云的存储任务；云文件表节点用于接受文件表的存储任务；S20用户A通过所在的智能终端将文件上传至私有云，云中控制节点对文件生成相应的哈希值h，将文件分解成n个文件块，将每个文件块存储到m个云存储节点，m为按文件使用属性给出的冗余数，n的取值由文件容量大小结合云资源来决定；将文件的哈希值h与n个文件块的n*m个存储地址建立映射关系，将该映射关系以分布式哈希表形式写入云文件表节点；S30对文件的哈希值h生成唯一匹配的链接标识，将该链接标识分享至用户B所在的其中一智能终端；S40识别该链接标识获取文件的哈希值h，通过文件的哈希值h在云文件表节点查找对应的分布式哈希表，以通过分布式哈希表中的存储地址获取m个存储地址的n个文件块，拼装所获取的n*m文件块且传送至用户B所在的其中一智能终端，以读取文件。优选地，所述m为文件的重要性给出的冗余数，其中文件使用属性包括文件使用时段长短、读取频次和文件存储时间。优选地，所述n为1024bit的整数倍。优选地，所述中心服务器包括一级加密系统，一级加密系统包括密钥发生器和真随机数发生器，所述S10中所述中心服务器对智能终端进行云文件表节点的角色分配中还包括；S01真随机数发生器结合智能终端的连网状态，从智能终端的位序列随机抽取一节点为云文件表节点形成云文件表节点的位序列P1,P2,...,Pi，将该云文件表节点的位序列P1,P2,...,Pi与密钥发生器输出的一组随机位序列K1,K2,...,K3经过异或运算得到随机安全码Ci＝Pi+Ki；所述S40中通过文件的哈希值h在云文件表节点查找对应的分布式哈希表中还包括：S02利用随机安全码Ci与该随机位序列K1,K2,...,K3进行异或运算解密得云文件表节点的位序列Pi＝Ci+Ki。优选地，所述中心服务器设置有二级加密系统，所述二级加密系统包括PKI加密器，用以对存储于分布式私有云上的文件设置其读取权限，所述S20中所述用户A将文件通过智能终端上传至分布式私有云还包括：S03对上传文件通过PKI加密器用用户A私钥加密；所述S40之后还包括：S04用户B获取文件读取权限的公钥，使用公钥解密文件进行读取。优选地，所述中心服务器设置有二级加密系统，所述二级加密系统包括PKI加密机器，用以对存储于分布式私有云上所分解的文件块设置其读取权限，所述S20中所述用户A将文件通过智能终端上传至分布式私有云还包括：S03对上传文件通过PKI加密器所分解的文件块使用用户A私钥加密；所述S40之后还包括：S04用户B获取全部或部分文件块读取权限的公钥，用户B使用公钥解密文件块进行读取。本专利技术还公开了基于分布式私有云的文件存储及读取装置，用于实现上述方法，其包括：建网模块，用于数个智能终端通过登录私有云APP，彼此之间建立P2P分布式的私有云连接，智能终端，用于根据自身的存储空间及边缘计算能力向私有云捐献云资源；私有云根据云资源对数个智能终端进行角色分配，其中角色有且不限于：中心服务器用于私有云网络的数据通信；控制节点用于根据任务分配云资源，及集合且传送任务最终结果；云存储节点用于接受私有云的存储任务；云文件表节点用于接受文件表的存储任务；存储模块，用于用户A通过所在的智能终端将文件上传至私有云，云中控制节点对文件生成相应的哈希值h，将文件分解成n个文件块，将每个文件块存储到m个云存储节点，m为按文件使用属性给出的冗余数，n的取值由文件容量大小结合云资源来决定；将文件的哈希值h与n个文件块的n*m个存储地址建立映射关系，将该映射关系以分布式哈希表形式写入云文件表节点；链接模块，用于对文件的哈希值h生成唯一匹配的链接标识，将该链接标识分享至用户B所在的其中一智能终端；读取模块，用于识别该链接标识获取文件的哈希值h，通过文件的哈希值h在云文件表节点查找对应的分布式哈希表，以通过分布式哈希表中的存储地址获取m个存储地址的n个文件块，拼装所获取的n*m文件块且传送至用户B所在的其中一智能终端，以读取文件。优选地，还包括：一级加密模块，用于真随机数发生器结合智能终端的连网状态，从智能终端的位序列随机抽取一节点为云文件表节点形成云文件表节点的位序列P1,P2,...,Pi，将该云文件表节点的位序列P1,P2,...,Pi与密钥发生器输出的一组随机位序列K1,K2,...,K3经过异或运算得到随机安全码Ci＝Pi+Ki；及利用随机安全码Ci与该随机位序列K1,K2,...,K3进行异或运算解密得云文件表节点的位序列Pi＝Ci+Ki。优选地，还包括：二级加密模块，用于对上传文件通过PKI加密器用用户A私钥加密，及用户B获取文件读取权限的公钥，使用公钥解密文件进行读取；或者是，用于对上传文件通过PKI加密器所分解的文件块使用用户A私钥加密，及用户B获取全部或部分文件块读取权限的公钥，用户B使用公钥解密文件块进行读取。本专利技术技术方案对智能终端与中心服务器间建立P2P分布式云网路，利用智能终端分散空闲的存储资源和计算资源捐献为云资源，将各智能终端闲余存储资源捐献为云资源用以文件存储，与中心化云存储方式相比，减省了成本的投入。本专利技术的私有云将待存储文件分解为n个文件块，分别存储于m个云存储节点，再将将文件的哈希值h与n个文件块的n*m个存储地址建立映射关系，将该映射关系以分布式哈希表形式写入云文件表节点，通过这样的哈希处理完成文件在私有云上的存储。这样的云存储，私密性高且数据传输更高效，任务节点可以很快地分配到云资源，无需通过外网接入，就能快速地完成存储或计算任务。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分布式私有云的文件存储及读取方法，其特征在于，包括如下步骤：S10数个智能终端通过登录私有云APP，彼此之间建立P2P分布式的私有云连接，智能终端，用于根据自身的存储空间及边缘计算能力向私有云捐献云资源；私有云根据云资源对数个智能终端进行角色分配，其中角色有且不限于：中心服务器用于私有云网络的数据通信；控制节点用于根据任务分配云资源，及集合且传送任务最终结果；云存储节点用于接受私有云的存储任务；云文件表节点用于接受文件表的存储任务；S20用户A通过所在的智能终端将文件上传至私有云，云中控制节点对文件生成相应的哈希值h，将文件分解成n个文件块，将每个文件块存储到m个云存储节点，m为按文件使用属性给出的冗余数，n的取值由文件容量大小结合云资源来决定；将文件的哈希值h与n个文件块的n*m个存储地址建立映射关系，将该映射关系以分布式哈希表形式写入云文件表节点；S30对文件的哈希值h生成唯一匹配的链接标识，将该链接标识分享至用户B所在的其中一智能终端；S40识别该链接标识获取文件的哈希值h，通过文件的哈希值h在云文件表节点查找对应的分布式哈希表，以通过分布式哈希表中的存储地址获取m个存储地址的n个文件块，拼装所获取的n*m文件块且传送至用户B所在的其中一智能终端，以读取文件。...

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式私有云的文件存储及读取方法，其特征在于，包括如下步骤：S10数个智能终端通过登录私有云APP，彼此之间建立P2P分布式的私有云连接，智能终端，用于根据自身的存储空间及边缘计算能力向私有云捐献云资源；私有云根据云资源对数个智能终端进行角色分配，其中角色有且不限于：中心服务器用于私有云网络的数据通信；控制节点用于根据任务分配云资源，及集合且传送任务最终结果；云存储节点用于接受私有云的存储任务；云文件表节点用于接受文件表的存储任务；S20用户A通过所在的智能终端将文件上传至私有云，云中控制节点对文件生成相应的哈希值h，将文件分解成n个文件块，将每个文件块存储到m个云存储节点，m为按文件使用属性给出的冗余数，n的取值由文件容量大小结合云资源来决定；将文件的哈希值h与n个文件块的n*m个存储地址建立映射关系，将该映射关系以分布式哈希表形式写入云文件表节点；S30对文件的哈希值h生成唯一匹配的链接标识，将该链接标识分享至用户B所在的其中一智能终端；S40识别该链接标识获取文件的哈希值h，通过文件的哈希值h在云文件表节点查找对应的分布式哈希表，以通过分布式哈希表中的存储地址获取m个存储地址的n个文件块，拼装所获取的n*m文件块且传送至用户B所在的其中一智能终端，以读取文件。2.如权利要求1所述的基于分布式私有云的文件存储及读取方法，其特征在于，所述m为文件使用属性给出的冗余数，其中文件使用属性包括文件使用时段长短、读取频次和文件存储时间。3.如权利要求1所述的基于分布式私有云的文件存储及读取方法，其特征在于，所述n为1024bit的整数倍。4.如权利要求1所述的基于分布式私有云的文件存储及读取方法，其特征在于，所述私有云设置一级加密系统，一级加密系统包括密钥发生器和真随机数发生器，所述S10中所述私有云对智能终端进行云文件表节点的角色分配中还包括；S01真随机数发生器结合智能终端的连网状态，从智能终端的位序列随机抽取一节点为云文件表节点形成云文件表节点的位序列P1,P2,...,Pi，将该云文件表节点的位序列P1,P2,...,Pi与密钥发生器输出的一组随机位序列K1,K2,...,K3经过异或运算得到随机安全码Ci＝Pi+Ki；所述S40中通过文件的哈希值h在云文件表节点查找对应的分布式哈希表中还包括：S02利用随机安全码Ci与该随机位序列K1,K2,...,K3进行异或运算解密得云文件表节点的位序列Pi＝Ci+Ki。5.如权利要求1所述的基于分布式私有云的文件存储及读取方法，其特征在于，所述私有云设置有二级加密系统，所述二级加密系统包括PKI加密器，用以对存储于分布式私有云上的文件设置其读取权限，所述S20中所述用户A将文件通过所在的智能终端将文件上传至私有云时还包括：S03对上传文件通过PKI加密器用用户A私钥加密；所述S40之后还包括：S04用户B获取文件读取权限的公...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑穆，罗铁威，
申请(专利权)人：广东紫晶信息存储技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44