一种基于分布式加密存储的数据存储方法技术

本发明专利技术涉及数据存储技术领域，揭露了一种基于分布式加密存储的数据存储方法

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式加密存储的数据存储方法、装置及介质


[0001]本专利技术涉及数据存储
，尤其涉及一种基于分布式加密存储的数据存储方法
、
装置及介质
。

技术介绍

[0002]随着信息技术的迅速发展，海量数据的存储与处理在科学计算里发挥着越来越积极的作用，而对数据安全性的要求也日益提升，为了提高数据存储过程中的安全性，需要对数据在进行存储之前，对数据进行安全层面的处理，以进行数据安全存储
。
[0003]现有的数据存储技术是基于单机的本地存储，所有的数据和元数据都集中存放在一个存储服务器中
。
实际应用中，随着数据访问越发频繁，单服务器会成为性能瓶颈，仅考虑将所有数据存储至单独的服务器中，导致数据存储效率较低且可靠性较低，从而对进行数据存储的安全性较低
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于分布式加密存储的数据存储方法
、
装置及介质，其主要目的在于解决进行数据存储的安全性较低的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供的一种基于分布式加密存储的数据存储方法，包括：
[0006]S1、
根据预设的数据类型对预设的目标数据进行数据分块，得到目标数据块，对所述目标数据块进行数据冗余编码，得到数据块冗余编码；
[0007]S2、
根据所述目标数据块及所述数据块冗余编码生成目标数据块冗余矩阵，利用预设的双重索引加密算法对所述目标数据块冗余矩阵进行数据加密，得到目标加密数据块，包括：
[0008]通过预设的密钥生成算法生成所述目标数据块冗余矩阵中目标数据块的目标索引密钥，其中所述密钥生成算法为：
[0009][0010]其中，
key
i
为第
i
个目标数据块的目标索引密钥，
g
为生成元，
r
i
为第
i
个目标数据块的第一随机数，
t
i
为第
i
个目标数据块的第二随机数，
q
i
为第
i
个目标数据块的第三随机数；
[0011]根据所述目标索引密钥及所述目标数据块冗余矩阵构建密钥索引映射表；
[0012]利用如下双重索引加密算法根据所述密钥索引映射表中的映射关系对所述目标数据块冗余矩阵中的数据块进行加密，得到目标秘密值：
[0013][0014]其中，
L
i
为第
i
个目标数据块的目标秘密值，
H
为哈希函数，
e
为对称加密算法，
I
i
为第
i
个目标数据块索引号中的原数据，
pk
i
为第
i
个目标数据块的公钥，
sk
i
为第
i
个目标数据块的私钥；
[0015]根据所述目标秘密值确定所述目标加密数据块；
[0016]S3、
任一选取预设的分布式存储节点拓扑图中的存储节点作为初始存储节点，通过预设的动态距离算法根据所述初始存储节点计算所述目标加密数据块的安全存储距离，根据所述安全存储距离生成所述目标加密数据块的存储节点集合；
[0017]S4、
利用预设的负载均衡算法计算所述存储节点集合中每个存储节点的负载值，选取所述负载值最小的存储节点作为所述目标加密数据块的目标存储节点，根据所述目标存储节点及所述目标加密数据块生成目标存储路径；
[0018]S5、
通过预设的伪随机加密算法对所述目标存储路径进行加密，得到目标加密存储路径，根据所述目标加密存储路径生成路径映射表，按照所述路径映射表存储所述目标数据
。
[0019]可选地，所述根据预设的数据类型对预设的目标数据进行数据分块，得到目标数据块，包括：
[0020]按照预设的数据类型对所述目标数据进行分类，得到目标数据类别；
[0021]提取所述目标数据类别对应的目标数据分块策略；
[0022]根据所述目标数据分块策略对所述目标数据进行分块，得到目标分块数据；
[0023]汇集所述目标分块数据为所述目标数据块
。
[0024]可选地，所述对所述目标数据块进行数据冗余编码，得到数据块冗余编码，包括：
[0025]将所述目标数据块生成数据块矩阵，对所述数据块矩阵进行符号标记，得到数据块符号矩阵；
[0026]根据所述数据块符号矩阵生成所述目标数据块的多项式系数；
[0027]根据所述多项式系数生成所述目标数据块的原始数据多项式；
[0028]通过预设的冗余纠错需求生成所述目标数据块的生成多项式；
[0029]根据所述原始数据多项式及所述生成多项式计算所述数据块冗余编码，其中所述数据块冗余编码计算公式为：
[0030][0031]其中，
P(x)
为乘积多项式，
D(x)
为原始数据多项式，
f(x)
为生成多项式，
Q(x)
为商多项式，
R(x)
为所述数据块冗余编码
。
[0032]可选地，所述根据所述目标数据块及所述数据块冗余编码生成目标数据块冗余矩阵，包括：
[0033]提取所述目标数据块的数据块系数，提取所述数据块冗余编码的编码系数；
[0034]根据所述数据块系数及所述编码系数生成冗余编码映射关系；
[0035]按照所述冗余编码映射关系将所述数据块系数与所述编码系数进行拼接，得到目标数据块冗余矩阵
。
[0036]可选地，所述通过预设的动态距离算法根据所述初始存储节点计算所述目标加密数据块的安全存储距离，包括：
[0037]获取所述分布式存储节点拓扑图中每个存储节点的节点存储容量；
[0038]根据所述节点存储容量逐一统计所述初始存储节点与所述分布式存储节点拓扑图中每个存储节点中的节点最短跳数；
[0039]通过如下所述动态距离算法根据所述节点最短跳数计算所述目标加密数据块的
安全存储距离：
[0040]d
i
＝
mind
k
(B
u
,B
v
),u≠v,i≠k
[0041][0042]其中，
d
i
为第
i
个目标数据块的安全存储距离，
min
为最小值函数，
d
k
(B
u
,B
v
)
为基于节点对应的节点储存容量
B
u
与第
v
个存储节点对应的节点储存容量
B
v
之间的第
k
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于分布式加密存储的数据存储方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、
根据预设的数据类型对预设的目标数据进行数据分块，得到目标数据块，对所述目标数据块进行数据冗余编码，得到数据块冗余编码；
S2、
根据所述目标数据块及所述数据块冗余编码生成目标数据块冗余矩阵，利用预设的双重索引加密算法对所述目标数据块冗余矩阵进行数据加密，得到目标加密数据块，包括：通过预设的密钥生成算法生成所述目标数据块冗余矩阵中目标数据块的目标索引密钥，其中所述密钥生成算法为：其中，
key
i
为第
i
个目标数据块的目标索引密钥，
g
为生成元，
r
i
为第
i
个目标数据块的第一随机数，
t
i
为第
i
个目标数据块的第二随机数，
q
i
为第
i
个目标数据块的第三随机数；根据所述目标索引密钥及所述目标数据块冗余矩阵构建密钥索引映射表；利用如下双重索引加密算法根据所述密钥索引映射表中的映射关系对所述目标数据块冗余矩阵中的数据块进行加密，得到目标秘密值：其中，
L
i
为第
i
个目标数据块的目标秘密值，
H
为哈希函数，
e
为对称加密算法，
I
i
为第
i
个目标数据块索引号中的原数据，
pk
i
为第
i
个目标数据块的公钥，
sk
i
为第
i
个目标数据块的私钥；根据所述目标秘密值确定所述目标加密数据块；
S3、
任一选取预设的分布式存储节点拓扑图中的存储节点作为初始存储节点，通过预设的动态距离算法根据所述初始存储节点计算所述目标加密数据块的安全存储距离，根据所述安全存储距离生成所述目标加密数据块的存储节点集合；
S4、
利用预设的负载均衡算法计算所述存储节点集合中每个存储节点的负载值，选取所述负载值最小的存储节点作为所述目标加密数据块的目标存储节点，根据所述目标存储节点及所述目标加密数据块生成目标存储路径；
S5、
通过预设的伪随机加密算法对所述目标存储路径进行加密，得到目标加密存储路径，根据所述目标加密存储路径生成路径映射表，按照所述路径映射表存储所述目标数据
。2.
如权利要求1所述的基于分布式加密存储的数据存储方法，其特征在于，所述根据预设的数据类型对预设的目标数据进行数据分块，得到目标数据块，包括：按照预设的数据类型对所述目标数据进行分类，得到目标数据类别；提取所述目标数据类别对应的目标数据分块策略；根据所述目标数据分块策略对所述目标数据进行分块，得到目标分块数据；汇集所述目标分块数据为所述目标数据块
。3.
如权利要求1所述的基于分布式加密存储的数据存储方法，其特征在于，所述对所述目标数据块进行数据冗余编码，得到数据块冗余编码，包括：将所述目标数据块生成数据块矩阵，对所述数据块矩阵进行符号标记，得到数据块符号矩阵；根据所述数据块符号矩阵生成所述目标数据块的多项式系数；
根据所述多项式系数生成所述目标数据块的原始数据多项式；通过预设的冗余纠错需求生成所述目标数据块的生成多项式；根据所述原始数据多项式及所述生成多项式计算所述数据块冗余编码，其中所述数据块冗余编码计算公式为：其中，
P(x)
为乘积多项式，
D(x)
为原始数据多项式，
f(x)
为生成多项式，
Q(x)
为商多项式，
R(x)
为所述数据块冗余编码
。4.
如权利要求1所述的基于分布式加密存储的数据存储方法，其特征在于，所述根据所述目标数据块及所述数据块冗余编码生成目标数据块冗余矩阵，包括：提取所述目标数据块的数据块系数，提取所述数据块冗余编码的编码系数；根据所述数据块系数及所述编码系数生成冗余编码映射关系；按照所述冗余编码映射关系将所述数据块系数与所述编码系数进行拼接，得到目标数据块冗余矩阵
。5.
如权利要求1所述的基于分布式加密存储的数据存储方法，其特征在于，所述通过预设的动态距离算法根据所述初始存储节点计算所述目标加密数据块的安全存储距离，包括：获取所述分布式存储节点拓扑图中每个存储节点的节点存储容量；根据所述节点存储容量逐一统计所述初始存储节点与所述分布式存储节点拓扑图中每个存储节点中的节点最短跳数；通过如下所述动态距离算法根据所述节点最短跳数计算所述目标加密数据块的安全存储距离：
d
i
＝
mind
k
(B
u
,B
v
),u≠v,i≠k
其中，
d
i
为第
i
个目标数据块的安全存储距离，
min
为最小值函数，
d
k
(B
u
,B
v
)
为基于节点对应的节点储存容量
B
u
与第
v
个存储节点对应的节点储存容量
B
v
之间的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，
申请(专利权)人：家家云科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：