云计算中数据隐私的安全保护机制

在云计算中,用户所拥有的数据信息通常被存放在遥远的云端,而其它用户常常能够访问这些数据且这些数据通常不由数据拥有者自己控制和管理.在此状况下,如何在云计算中保护用户的数据隐私安全则是一个十分具有挑战性的问题.为了解决这个问题,本文提出了一种数据隐私的安全保护机制.在此安全保护机制中,针对用户数据上载和访问的过程,首先提出了一种数据隐私保护的安全流程.在此基础上,提出了用户数据安全存储算法和云端数据安全访问算法.为了证明这种保护机制的有效性,本文对其安全性能进行了一系列的分析.分析结果表明：在云计算中使用这种机制能够确保数据隐私的安全性.     

基于离线密钥分发的加密数据重复删除方法

重复数据删除技术受到工业界和学术界的广泛关注.研究者致力于将云服务器中的冗余数据安全的删除,明文数据的重复删除方法较为简单.而用户为了保护隐私,会使用各自的密钥将数据加密后上传至云服务器,形成不同的加密数据.在保证安全性的前提下,加密数据的重复删除较难实现.目前已有的方案较多依赖在线的可信第三方.提出一种基于离线密钥分发的加密数据重复删除方案,通过构造双线性映射,在不泄露数据隐私的前提下,验证加密数据是否源自同一明文.利用广播加密技术实现加密密钥的安全存储与传递.任意数据的初始上传者能够借助云服务器,以离线方式验证后继上传者的合法性并传递数据加密密钥.无需可信第三方在线参与,实现云服务器对加密数据的重复删除.分析并证明了方案的安全性.仿真实验验证了方案的可行性与高效性.     

开放数据集中的安全规则建立及查询校验

数据开放为海量数据中的价值得以最大化利用提供了可能,然而数据的安全性问题却成开放共享的最大阻碍。针对开放数据集查询分析结果包含的隐私信息,基于其与数据访问行为的直接联系,设计一种安全规则存储结构。提出面向自然语言的安全需求描述接口,对待保护的隐私信息进行灵活、方便的描述,进一步提出自然语言隐私需求描述到安全规则的自动转换方法。在此基础上建立数据安全自动审核模型,该模型根据数据拥有者的安全需求对访问者的数据行为进行审核,实现在数据隐私不泄露的前提下保证数据开放的最大化。通过真实数据集上的实验表明:安全规则能够准确地捕获数据提供者的隐私保护需求,并能够有效地保证数据的安全性。     

基于区块链的微电网数据安全存储与删除验证方案

针对区块链存储容量有限以及数据删除无法验证的问题,在边缘计算环境下提出一种基于区块链的微电网数据安全存储与删除验证方案。利用边缘计算对电力数据进行预处理,减小数据规模,提高数据质量;分别基于K-Raft(Kademlia-Raft)和Streamlet共识协议构建安全存储链与删除验证链,前者存储密文哈希等相关信息,后者存储删除证明,实现真正的分布式存储。安全性分析与实验分析表明,该方案可以实现微电网数据的安全存储以及外包数据的高效删除验证。     

计算机数据安全删除和隐私保护

数据安全是计算机安全问题的核心,政府机关、国防、军队等许多有高度安全保密需求的单位要求,计算机上的机密文件删除时必须要彻底的销毁,不能够被恢复。本文介绍了计算机用户可能导致数据不安全的一些隐患,详细地阐述了数据恢复和数据销毁的原理和方法。另外,计算机用户在使用Windows操作系统的时候,用户的一些操作信息会被存储下来,而用户并不知道这些信息的位置,忽略了对这些信息的及时处理,使得用户的操作信息如上网记录长时间的保存在计算机上,造成隐私泄露的隐患。本文针对这些可能造成隐私泄露的隐患提出了解决的方法。     

基于散列存储和数据加密的数据安全保护研究

随着计算机科学技术和计算机网络的飞速发展,网络信息安全和个人数据的隐私保护越来越受到人们的重视。数据安全保护技术的研究目的在于保护人们的数据安全,通过数据存储以及数据加密等技术方法,实现增强数据的安全性、可靠性和可用性。同时,平衡数据安全保护所消耗的时间资源和空间资源。     

基于分割的云存储医疗大数据分级保密模型设计

为提高在云存储环境中具有密度高、关联复杂的医学大数据安全保密级别,基于数据分割和等级关联结构,以数据加密的隐私保护算法为支持,提出了一种新的大数据资源的隐私保密模式.从云环境下医疗大数据特征入手,分析云存储中数据隐私保护机制,提出基于分割的云存储数据分级保密模型,大大提高了数据的安全性.研究表明,该模型可以有效保护数据安全和隐私,提高云端数据的安全程度及提高执行效率.     

高性能的云存储安全网关设计与实现

随着互联网应用的迅速发展,数据量呈指数级增长趋势。越来越多的用户选择将数据存储备份到云端,但同时数据安全隐患也越发突出。用户对海量数据的存储备份和安全性需求越来越高。为了方便用户将本地数据迁移到云存储服务端,简化远程云端资源的访问,提供隐私保护、数据安全等附加价值,设计并实现了一个安全、高性能、大容量的混合云存储安全网关。该云存储安全网关能够提供安全、高效的数据存储备份服务,克服传统存储备份服务的不足。具有灵活的数据机密性和用户隐私管理、安全的数据存储和传输等特点。     

基于Android的隐私数据安全保护系统

随着移动互联网的快速发展,移动支付、移动办公融入人们生活,商业机密、个人隐私等敏感信息保护变得至关重要。然而主流的移动平台Android系统却频频发生各种信息泄露、恶意篡改、系统破坏等恶意行为。为了弥补Android系统在隐私数据保护上存在的不足,文章设计了一种基于Android安全策略的手机隐私数据安全保护方案,并实现了本地隐私数据及远程隐私数据的保护机制。该系统可以有效保护用户的隐私数据安全,给用户提供了一个安全的手机环境。     

推荐系统中的隐私保护矩阵分解算法研究

针对协同过滤推荐系统中的用户数据和模型保护问题,提出一种隐私保护矩阵分解算法.该算法基于分布式架构,其梯度下降优化过程由服务器和各个用户相互协作完成.每轮迭代中,服务器仅从客户端得到物品隐藏因子向量梯度更新信息,从而有效保护了用户评分和推荐模型.基于多方安全求和的原理,在梯度更新过程中加入混淆机制,实现了对用户评分"存在性"的保护.开发系统原型并与现有方法进行实验对比,结果表明,该方法在保护用户隐私的同时能够提供更好的推荐准确度.     

一种改进的安全文件系统模型设计

如何彻底删除计算机中的数据是当前亟待解决的信息安全问题之一。分析了文件删除的原理,在文件系统驱动层引入了安全访问控制策略和数据覆写技术,提出了一种改进的带有安全删除机制的文件系统模型,解决了数据安全销毁的问题。     

计算机数据安全存储技术及应用

数据安全是计算机安全问题的核心,对于很多具有高度保密要求的单位,安全地存储重要数据,并且在不需要这些数据时作彻底销毁不被他人恢复是至关重要的。本文详细介绍了数据安全存储技术的发展现状,并结合典型的企业信息安全防护体系设计进一步阐述了如何为具有一定保密要求的部门建立可靠的数据安全防护系统。此外,本文从数据存储和销毁的原理上进行了详细分析,并给出了应用软件及案例的测试说明,提出了安全销毁数据的详细解决方法。     

Secure event logging in sensor networks

Health care applications based on sensors are gaining popularity. In wireless body area networks (WBANs), sensing data are gathered from a set of nodes deployed on the patient’s body and sent to a central server. In such environments, security and privacy must be top priorities. Moreover, since decision-making is performed on the basis of the collected data, it can be important to maintain the chronological order of events in a secure way. In view of this, this paper proposes a system for secure logging of events in sensor networks by gathering in a secure and reliable way all information at one central point. The system guarantees the chronological order of logged events sent by the different sensors. It also allows one to detect the modification, deletion, and addition of logged data. As a proof of concept, we have designed a prototype of the gateway sensor on an FPGA platform that is responsible for the secure logging and the secure transmission of this information. Our prototype is based on the low-cost Spartan-6 FPGA which is equipped with several hard IP-cores such as Ethernet and CompactFlash, which makes it suitable for event storage. As it turns out, the FPGA board (SP-605) is able to store 20,830 logged events, computes digests in 2.51 μs and only uses 56% of the LUTs of the FPGA. Thus, the reconfigurable nature of FPGAs makes them suitable for use in extending the capabilities of commercial gateways, in order to provide secure logging in a WSN.     

基于人工免疫安全存储区域网系统的研究

安全存储区域网系统需要保护海量数据,使用现有安全技术存在安全开销过大和存储空间浪费较多等问题,使得现有安全存储区域网系统I/O性能较低,无法使用.人工免疫算法能高效地识别异常数据,为了使安全存储区域网系统能保持较高的I/O性能,本文引入人工免疫算法,研究安全存储区域网系统.给出安全存储区域网中安全结点和基于博弈安全优化模块的结构;再针对安全存储区域网系统的特点,设计结点安全模块中的主要算法,并引入博弈论设计安全存储区域网系统优化算法.实现了结点安全模块的原型系统,测试安全模块的检测效率,验证了结点安全模块在具有较好安全性能的同时,具有安全开销较小且稳定的特点.最后在Lustre上实现了安全存储区域网原型系统,使用通用工具测试的系统I/O性能,结果表明所实现的安全存储区域网原型系统具有能保持较高I/O性能的特性.     

基于TrustZone的可信移动终端云服务安全接入方案

可信云架构为云计算用户提供了安全可信的云服务执行环境,保护了用户私有数据的计算与存储安全. 然而在移动云计算高速发展的今天, 仍然没有移动终端接入可信云服务的安全解决方案. 针对上述问题, 提出了一种可信移动终端云服务安全接入方案, 方案充分考虑了移动云计算应用背景, 利用ARM TrustZone硬件隔离技术构建可信移动终端, 保护云服务客户端及安全敏感操作在移动终端的安全执行, 结合物理不可克隆函数技术, 给出了移动终端密钥与敏感数据管理机制. 在此基础之上, 借鉴可信计算技术思想, 设计了云服务安全接入协议, 协议兼容可信云架构, 提供云服务端与移动客户端间的端到端认证. 分析了方案具备的6种安全属性, 给出了基于方案的移动云存储应用实例, 实现了方案的原型系统. 实验结果表明, 可信移动终端TCB较小, 方案具有良好的可扩展性和安全可控性, 整体运行效率较高.     

A secure and scalable storage system for aggregate data in IoT

In recent years, with the impressive rapid development of integrated circuit and networking technologies, computers, devices and networking have become highly pervasive, incurring the introduction, development and deployment of the Internet of Things (IoT). The tiny identifying devices and wearables in IoT have transformed daily life in human society, as they generate, process and store the amount of data increasing at exponential rate all over the world. Due to high demand on data mining and analytics activities in IoT, secure and scalable mass storage systems are highly demanded for aggregate data in efficient processing. In this paper, we propose such a secure and scalable IoT storage system based on revised secret sharing scheme with support of scalability, flexibility and reliability at both data and system levels. Shamir’s secret sharing scheme is applied to achieve data security without complex key management associated with traditional cryptographic algorithms. The original secret sharing scheme is revised to utilize all coefficients in polynomials for larger data capacity at data level. Flexible data insert and delete operations are supported. Moreover, a distributed IoT storage infrastructure is deployed to provide scalability and reliability at system level. Multiple IoT storage servers are aggregated for large storage capacity whereas individual servers can join and leave freely for flexibility at system level. Experimental results have demonstrated the feasibility and benefits of the proposed system as well as tangible performance gains.     

基于分数阶Fourier变换的云存储系统重复数据删除算法

云存储系统的重复数据作为大量冗余数据的一种,对其有效及时地删除能保证云存储系统的稳定与运行。由于云存储系统中的干扰数据较多,信噪比较低,传统的重删算法会在分数阶Fourier域出现伪峰峰值,不能有效地对重复数据进行检测滤波和删除处理,因此提出一种改进的基于分数阶Fourier变换累积量检测的云存储系统重复数据删除算法。首先分析云存储系统重复数据删除机制体系架构,定义数据存储点的适应度函数,得到云存储节点的系统子集随机概率分布;采用经验约束函数对存储节点中的校验数据块分存,通过分数阶Fourier变换对云存储系统中的幅度调制分量进行残差信号滤波预处理。采用4阶累积量切片后置算子,把每个文件分为若干个块,针对每个文件块进行重删,进行重复数据检测后置滤波处理,实现存储资源上的重复数据检测及其删除。仿真实验表明,该算法能提高集群云存储系统计算资源的利用率,重复数据准确删除率较高,有效避免了数据信息流的干扰特征造成的误删和漏删,性能优越。     

不经意随机访问机研究综述

随着云计算与大数据技术的发展,隐私保护越来越受到人们的关注.加密是一种常见的保护数据隐私的方法,但是单纯地利用加密手段并不能抵抗所有类型的攻击.攻击者可以通过观察用户对数据的访问模式来推断隐私信息,其中包括数据的重要程度、数据的关联性,甚至是加密数据的内容等.不经意随机访问机是一种重要的保护访问模式的手段,它通过混淆每一次访问过程,使其与随机访问不可区分,从而保护真实访问中的访问操作、访问位置等信息.不经意随机访问机在安全云存储系统以及安全计算领域有着非常重要的作用.利用不经意随机访问机可以降低攻击者通过访问模式推测隐私信息的可能性,减小系统受到的攻击面,从而提供更安全更完整的服务.对不经意随机访问机的研究与应用进行综述,主要介绍了不经意随机访问机的相关概念以及设计方法,重点分析并总结了目前学术界研究的性能优化的常见策略及其优劣性,主要包括针对客户端与服务器的平均带宽与最坏情况带宽优化、存储开销优化以及交互轮数优化等方面.同时讨论了将不经意随机访问机应用于安全存储系统的一般性问题,如数据完整性保护以及支持多用户并发访问等,也讨论了将其应用于安全计算领域的问题,如安全计算协议设计以及不经意数据结构的设计等;最后,对不经意随机访问机未来的研究方向进行了展望.     

无线传感器网络中基于LU分解的分簇密钥管理方法

提出了一种基于LU矩阵分解的密钥管理方案。该方案借助于LU矩阵来完成密钥预分配,使得所有的簇头间以及节点和它的簇头间都能进行安全通信。分析表明,该方法占用较小密钥存储空间,同时支持网络的拓扑结构变化,能动态地管理密钥信息,从而解决了密钥泄露等问题。     

云存储服务中数据完整性审计方案综述

云存储是由云计算提供的一个重要服务,允许数据拥有者将数据远程存储到云服务器上,同时又能够从云服务器上便捷、高效地获取这些数据,没有本地存储和维护数据的负担。然而,这种新的数据存储模式也引发了众多安全问题,一个重要的问题就是如何确保云服务器中数据拥有者数据的完整性。因此,数据拥有者以及云存储服务提供商亟需一个稳定、安全、可信的完整性审计方案,用于审核云服务器中数据的完整性和可用性。不仅如此,一个好的数据完整性审计方案还需满足如下功能需求：支持数据的动态操作,包括插入、删除、修改;支持多用户、多云服务器的批量审计;确保用户数据的隐私性;注重方案的执行效率,尽量减少数据拥有者和云服务器的计算开销与通信开销。为了促进云存储服务的广泛应用与推广,文章重点对云数据完整性审计方案的研究现状进行综述,描述云存储以及数据完整性审计的相关概念、特点,提出云计算环境下数据完整性审计模型和安全需求,阐述云存储数据完整性审计的研究现状,并重点分析部分经典方案,通过方案对比,指出当前方案存在的优点及缺陷。同时,文章还指出了本领域未来的研究方向。