基于全同态加密的可证数据持有方案

在使用全同态加密保护数据安全与隐私的云存储服务中,全同态加密体制密文扩张率大的特点将严重影响远程数据完整性验证的效率。基于全同态加密体制,提出一种带有数据快速还原功能的高效可证数据持有方案。使用具备全同态属性的标签结构,结合云计算中计算外包的思想,将计算和存储开销由用户转移至服务器,同时借助密文同态属性减小交互过程中的通信开销。分析与比较表明,在使用全同态体制进行数据加密的云存储服务中,新方案与原有方案相比,具有明显的效率优势。     

动态部署与分块存储策略的数据恢复模型

基于分布式编码存储和多副本策略,及基于分块存储和动态恢复技术可以有效提升数据的可靠性。而采用特定策略将编码存储、分块冗余存储、动态恢复技术有机融合则可以进一步提升数据的可靠性,同时目前缺少有效的模型来度量基于这种策略的数据可靠性。本文提出了多个数据恢复模型(数据失效概率模型),模型考虑了存储节点数、节点可靠性、数据分块数、网络状态、恢复速度等因素。模拟分析显示在特定的存储策略和网络环境下,模型能有效输出数据可靠性,与传统的完全(分块)副本存储、编码存储进行了比较,模型具有更高的可靠性。分析了正常和异常网络环境,增强了模型的可用性。     

增强OpenStack Swift云存储系统安全功能的方法

针对OpenStack Swift云存储系统直接且完整地存储用户文件带来的安全风险,为防止攻击者从Swift系统窃取完整的用户文件,本文采用数据分割技术将用户文件分割成若干块,分散存储至不同节点;为防止攻击者利用文件块内容之间的逻辑关系,恢复完整的用户文件,本文采用数据加密技术将分割后的文件以密文形式存储;为防止攻击者窃取密钥恢复用户文件,本文采用用户口令与秘密共享相结合的方式,以用户口令为基础分层级加密存储密钥.实验结果表明,本文方法加大了攻击者获取用户文件的难度,提高了OpenStack Swift云存储系统的安全性,性能开销属于可接受范围.     

面向教育资源云存储系统的副本管理

根据教育领域中资源访问的聚集性等特征,以教育资源云存储系统架构为基础,设计了副本热度表征副本访问聚集性程度,实现了基于时空特征的副本相关数值计算;同时运用服务集概念和Hadoop分布式文件系统(HDFS)的存储机制提出了三方面的副本管理策略;最后在已开发的教育云存储系统ERS-cloud上进行了一系列实验,结果表明该策略能有效提升教育云存储系统应用效率.     

支持门限解密的多身份全同态加密方案

针对传统的身份基全同态加密方案只能对同一身份下的密文进行同态运算和访问控制的问题,提出了一个基于LWE问题的多身份全同态加密方案。首先,使用工具矩阵得到新的加解密形式,约减噪音,并改变身份基加密中底层格基的维度,对身份基全同态加密方案进行优化。其次,利用多密钥全同态转化机制,构造身份基全同态加密方案的屏蔽系统,生成辅助密文。最后,将多密钥全同态加密中的多用户场景延伸到多身份场景,构造多身份全同态加密方案,实现对不同身份下密文的同态运算和访问控制。结果表明,本方案实现了身份基加密与多密钥全同态加密的结合,并证明为选择身份下的IND-CPA安全。与其他方案相比,本方案加密单比特明文消息时密文规模更小,对密文进行同态运算时噪音扩张率更低,并且允许多个PKG参与密钥的生成、分发。同时,给出本方案的门限解密过程,据此可以构造一个2轮多方计算协议。     

海量多文件存储模式的CNSDTF-DEM数据转换方法研究

区域高精度CNSDTF-DEM数据的多文件存储模式方便了数据的管理与共享,增加了数据使用的灵活性,但同时也增加了DEM数据使用时数据转换与合并的开销.针对西南某地区应用多文件模式存储的海量CNSDTF-DEM数据作为水库塌岸预测与评价时所带来的格式转换与数据合并的问题展开研究,分析CNSDTFDEM数据与USGS-DEM数据的存储结构,采用C#程序设计语言实现了海量CNSDTF-DEM数据向USGSDEM数据的自动批量转换,并在ArcGIS软件平台下采用VBA宏语言将USGS-DEM数据批量转换为可直接读取的img格式的数据,为区域高分辨率DEM数据的应用提供了便利.     

类型可修改的基于身份代理重加密方案

云存储中,代理重加密技术可以保障用户数据在存储第三方的安全性和可共享性. 该技术的核心思想是: 数据拥有者以密文形式将数据存储在第三方; 数据拥有者可以委托存储第三方对其存储的密文进行重加密并共享给其他用户. 该文提出了一种类型可修改的基于身份代理重加密方案,该方案不仅具有传统代理重加密方案的核心功能,而且密文的拥有者可以随时修改密文的信息类型. 在实际应用中,该方案比基于类型和身份的代理重加密方案具有更加广泛的应用场景.     

环LWE上高效的多密钥全同态加密方案

基于RLWE问题的BGV型多密钥全同态加密方案具有较大的密文量和密钥量,且生成计算密钥的过程复杂,致使同态运算效率较低.针对该问题,提出了一种密钥量小、计算密钥生成效率高的BGV型多密钥全同态加密方案.首先,通过改进密文的扩展形式,优化了计算密钥的生成算法,提高了计算密钥的生成效率;其次,利用低位比特丢弃技术,减小了计...     

基于键值存储的元数据集群副本一致性研究

设计一个高性能、高可靠性的分布式文件系统元数据集群,需要解决的一个很重要的问题便是副本一致性。传统的一致性维护方法大多用于保证副本间强一致性,但是强一致性容易对系统的读写性能造成较大影响。该文提出了一种基于键值存储引擎的元数据集群副本一致性管理策略,并从副本的放置、读写、恢复以及更新这4个方面展开详细阐述了具体的维护副本方法,最终实现灵活的、用户可配置的副本一致性约束。而且基于键值的存储方式能有效缓解负载均衡不足、数据可用性和查询性能欠缺的问题,满足元数据信息的高并发、高性能访问需求。     

具有隐式可信第三方的云存储数据持有性审计

针对远程数据检查给云存储用户带来较大负担的问题,提出了基于隐式可信第三方的数据持有性审计架构.该架构以防篡改可信硬件为隐式可信第三方,代替用户进行数据持有性检查,并生成显篡改日志以供离线审计.架构自身支持公开审计和检查过程中的隐私保护,从而降低了对数据持有性检查算法在这两方面的功能要求.分别基于2个数据持有性检查算法实现了架构,测试结果表明日志引入的开销很小,在不显著牺牲效率的同时,提高了公开审计的可实现性.     

Provable multi-copy dynamic data possession in cloud storage

In the cloud storage paradigm, verifying the integrity of multiple remote copies is inefficient, and dynamic data updates are not supported. To solve this problem, we first propose a multi-copy integrity checking model for the distributed cloud storage system, and then design a multi-copy provable data possession scheme based on the bilinear map and pseudo-random mask technique. Aiming at updating multiple copies, each data block is mapped to an entry in the seed mapping table. Security analysis and performance evaluation show that our scheme is correct and complete, and can significantly improve efficiency.     

H Base 下时态信息索引策略研究

针对海量非结构化时态信息存储与快速检索的需求,提出使用Hadoop 平台下的分布式、非结构化数据库HBase对海量时态数据进行存储,构造以时态集合为时态存储单元的时态数据存储模型;设计了多级分布式哈希索引表算法（ tDHT）,实现对时态列族的时态属性值的高效、快速的检索。通过将时态属性值向二维空间映射,实现时态数据向空间对象的转化,采用对空间数据的处理方法对时态数据区域进行划分,生成多级时态数据子区域,利用分布式哈希表思想设计HBase存储的多级索引表目录。实验结果表明,该索引策略具有较高的性能,可以在一定程度上加快对HBase中时态信息的检索速度。     

面向NDN中名字查找的哈希布鲁姆过滤器

该文设计了一种面向NDN中名字查找的哈希布鲁姆过滤器（HBF）。HBF由位于片内存储器中的g个计数器布鲁姆过滤器（CBF）、g个计数器和位于片外存储器中的g个哈希表组成，每个哈希表与1个CBF和1个计数器关联。为了避免因部分CBF存入名字过多而导致HBF的高误判率，HBF通过二次哈希选择算法将NDN路由器中FIB/CS/PIT表项完整信息均匀分散保存于g个CBF和g个哈希表中，同时也利于数据包转发的并行处理。理论分析和实验结果表明在名字查找过程中，HBF利用片内存储器中CBF的定位与过滤作用，大幅度减少片外存储器的访问开销，提高数据包转发速率，有效避免泛洪攻击。     

云存储在校园信息化中的应用与优化

针对目前校园海量数据存储面临的服务器资源利用率低、管理维护成本高等问题,在云存储技术的基础上提出了校园云存储服务的设计,并进行了实验．为减少读写速率的损失,系统通过调用HDFS（Hadoop distributed file system）的API接口方式实现数据存储及对集群的状态监控和管理．实验表明：传输文件的大小和集群中数据节点的个数对云存储服务的数据读写速率的影响较大;HDFS并行传输大量小文件的速率相对较低．     

M2M业务批量到达排队系统性能分析

针对M2M（Machine to Machine）业务的大规模应用给当前移动通信网络的QoS带来的冲击和影响问题,采用IBP（Interrupt Bernoulli Process）建模M2M业务的到达过程,业务以批量的形式到达,建立并求解了离散时间系统排队模型IBP/Geom/1/K。区别于传统的IBP模型,该模型每次到达的不是一个,而是一批。采用具有不同突发度的数学模型表征M2M业务每批到达的数量,在概率空间上求解队长的稳态概率,进而得到系统的吞吐量和丢包率等性能指标,并与相同排队强度下M2M业务单个到达时的性能进行对比。实验结果表明,每批到达包数的突发度越大,系统的性能越差;在相同排队强度下,批量到达排队模型的性能对比单个到达情况下的系统性能差;对时延容忍的M2M小数据业务,以时延增加为代价增大缓存可以有效提高吞吐量、降低阻塞率。     

分布式存储在数字集群移动通信系统中的应用

当传统数字集群移动通信系统中加入大数据量的新业务时,原有的数据存储查询方案将严重影响系统的可靠性,该文提出了一种使用分布式存储系统进行数据存储查询的方案。方案中的分布式存储系统采用结构化P2P网络结构,使用了一种基于分布式哈希表的chord算法来实现资源的分布与定位。     

一种数据存储系统的研究

提出了一种新的数据存储系统——软件定义存储系统（SDS）的改进实施方案. 基于一种虚拟化的存储方式可以自动分配存储、安全、网络等资源,并将这些资源池化,从而实现数据保护、复制、压缩等一系列存储功能. 与传统的DAS和SAN系统的存储模式的存储性能进行了比较,结果表明该系统对于小容量的数据存储,存储速率略高其他存储方式;对大容量数据存储性能与吞吐量优化效果明显,当数据块容量达5 Tbit时,其存储速率超过SAN存储系统约3.9倍.     

浅析计算机网络安全的攻防方法与技术

本文介绍当前常见的各种网络攻击方法和安全防护技术,包括各种常见的攻击方式（如泄露、假冒、篡改、恶意攻击、漏洞和阻断服务）和各种常见的网络安全防护技术（如数据流加密、访问控制、数据流过滤、入侵检测技术和安全扫描技术）。     

DDoS攻击检测模型的设计

为了有效检测服务器是否受到DDoS攻击,设计了一种基于朴素贝叶斯分类算法的DDoS攻击检测模型. 首先大量抓取服务器数据包,选择受到DDoS攻击时产生较明显变动的5种特征数据作为基本参数,所有数据可分为受攻击与未受攻击两类. 然后利用正态分布函数拟各合特征量的分布情况,并计算出各个特征量的条件概率. 最后,选取测试数据,得到测试数据在贝叶斯公式下被分为受攻击与未受攻击两类的后验概率,并通过比较此两个后验概率值的大小,判断出服务器是否受到DDoS攻击. 该模型经MATLAB仿真实验的验证,获得了较高的准确率,保证了对DDoS攻击的有效检测,并由C＋＋代码进行实现.     

基于SLA的云计算多数据中心任务调度算法

针对现有的云计算任务调度策略仅考虑单数据中心内部负载均衡及平等看待各项任务的问题,研究了基于服务等级协议（ service level agreements ,SLA）的多云数据中心任务调度机制,设计了相应的任务调度效益模型和任务准入控制策略,提出了基于SLA的最大化收益任务调度算法（ SLA-MPS算法）,实现了在多个云数据中心间调度资源、优先处理紧急任务的同时保证云服务商利益最大化。在CloudSim上的实验证明,SLA-MPS算法能加快任务响应速度,降低云服务商违约率并提高其收益。