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一种应用了NVIDIA CUDA加速和改进Merkle哈希树的安全存储框架的实现方法、设备及存储介质技术

技术编号:40610979 阅读:32 留言:0更新日期:2024-03-12 22:19
本发明专利技术公开了一种应用了NVIDIA CUDA加速和改进Merkle哈希树的安全存储框架的实现方法、设备及存储介质。其中,方法包括:基于Linux Device Mapper框架设计和实现一个具备存储安全能力的块设备映射器;采用全盘加密技术为存储设备提供全盘保密性保护;采用哈希树技术为存储设备提供全盘完整性保护;应用NVDIA CUDA对密码算法提供硬件加速计算能力;对经典Merkle哈希树进行改进,提高哈希树并发访问和更新的效率;处理写请求时采用数据块“先缓存后回写”的策略维护数据块和哈希树更新的一致性。本发明专利技术通过将全盘加密技术和Merkle哈希树进行融合,在块设备层级保证了存储设备及其数据安全性的同时,仍然保持极高的I/O带宽性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机软件,具体涉及一种应用了nvidia cuda加速和改进merkle哈希树的安全存储框架的实现方法、设备及存储介质。


技术介绍

1、大数据技术的迅猛发展和广泛应用为各行各业带来了巨大的价值和收益。存储基础设施作为数据中心的底层支撑,它为大数据业务提供了海量数据存储和高性能检索的能力。近年来,数据中心中的存储设备面临的安全威胁日益增多,如数据泄露、篡改和损坏等。数据中心存储着大量的敏感数据,因此存储安全至关重要。一般来说,存储安全的目标是保护存储系统中的数据保密性、完整性和可用性,并采取相应的措施来防止未经授权的访问、使用、泄露和破坏,包括但不限于访问控制、加密、备份和恢复、审计和监控等。

2、传统的存储安全解决方案往往只针对单一安全环节,例如保密性或者完整性。经过几十年的探索实践和优化,这些方案在单个存储安全因素的保护能力方面都取得了不错的效果。然而,在生产实践中同时实施多个存储安全技术非常普遍且必要,因为单个存储安全技术的安全保护范围和能力有限。但是,由于单个存储安全技术的独立性,它们在实现多个存储安全技术的融合和协同工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种应用了NVIDIA CUDA加速和改进Merkle哈希树的安全存储框架的实现方法,其特征在于,所述方法如下:

2.根据权利要求1所述的应用了NVIDIA CUDA加速和改进Merkle哈希树的安全存储框架的实现方法,其特征在于,所述采用NVIDIA CUDA编写并行执行版本的所述带关联数据认证加密算法,实现NVIDIA GPU对所述带关联数据认证加密算法的硬件加速计算,包括:

3.根据权利要求1所述的应用了NVIDIA CUDA加速和改进Merkle哈希树的安全存储框架的实现方法,其特征在于,所述Merkle哈希树技术对经典Merkle哈希树进行改进以为磁...

【技术特征摘要】

1.一种应用了nvidia cuda加速和改进merkle哈希树的安全存储框架的实现方法,其特征在于,所述方法如下:

2.根据权利要求1所述的应用了nvidia cuda加速和改进merkle哈希树的安全存储框架的实现方法,其特征在于,所述采用nvidia cuda编写并行执行版本的所述带关联数据认证加密算法,实现nvidia gpu对所述带关联数据认证加密算法的硬件加速计算,包括:

3.根据权利要求1所述的应用了nvidia cuda加速和改进merkle哈希树的安全存储框架的实现方法,其特征在于,所述merkle哈希树技术对经典merkle哈希树进行改进以为磁盘驱动器提供全盘完整性保护,包括:

4.根据权利要求1所述的应用了nvidia cuda加速和改进merkle哈希树的安全存储框架的实现方法,其特征在于,通过叶子节点预取机制和叶子节点回写机制以及细粒度读写锁机制来优化哈希树的访问效率,包括:

5.根据权利要求1或4所述的应用了nvidia cuda加速和改进merkle哈希树的安全存储框架的实现方法,其特征在于,所述通过数据块“先缓存后回写”策略来维护i/o写请求处理中数据块和哈希树更新的一致性,包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:陈培鸿荣国平张贺邵栋
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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