云存储系统安全技术研究

目前,云计算应用日益普及,其中云存储是使用比较广泛的云应用之一,它的便利性毋庸置疑,已经成为数据存储的一种趋势。但是,其安全问题也日益突出,本文在对云存储系统结构进行介绍的同时,重点分析了与云存储系统安全性相关的重要技术,主要包括数据加密、身份认证和访问控制等。经过深入分析,提出使用混合加密算法、挑战-应答身份验证、Kerberos身份验证、基于角色的访问控制等安全技术可以有效提高云存储系统的安全性。     

改进蚁群算法的云存储任务调度算法研究

由于云存储环境与云计算环境中不同,若直接将云计算环境中的任务调度算法移植到云存储环境中,必然会导致任务调度的效率下降.为解决此问题,提出了一种适用于云存储环境中的改进蚁群算法.改进蚁群算法能使云计算环境的任务调度算法更符合云存储的环境;同时,对于改进PSO算法在引入存在矩阵时,由于数据资源不存在而造成算法前期优化浪费引起效率低下的问题进行了有效解决.分析测试结果表明,提出的改进蚁群算法在云存储环境的任务调度算法在保障有效解的前提下能够拥有更快的收敛速度.     

云存储系统中基于MSR码的局部性修复编码

为了提高分布式云存储系统的存储可靠性和故障节点修复效率,提出一种基于最小存储再生码的局部性修复编码方案. 具体地,构造适用于云存储的系统最小存储再生码,以此码为局部码构造局部性修复编码,确保最大距离可分性质和简单修复特性. 性能分析和仿真结果表明,该局部性修复编码方案可实现云存储系统中多个故障节点的快速修复,具有较低的修复局部性,相对于三副本复制方式和简单再生码,该局部性修复编码方案在存储开销和修复带宽开销方面的性能更优.     

基于动态混合分片机制的云存储系统I/O性能优化算法

为了解决云存储系统中存储I/O性能优化的问题,从数据分布的角度进行研究,建立了存储分片性能模型,并以此为基础给出了以I/O性能最优为目标的分片决策算法以及最优分片数的计算方法,提出了基于动态混合分片机制的数据分布算法(DADH).DHAH能充分考虑各存储节点和客户机的实际性能,动态地进行文件分片决策和最优分片数的计算,并且能根据存储节点的实际性能优化数据分布.实验结果表明:DADH较传统数据分布算法具有最优的I/O性能,并且算法性能提升效果在各种带宽下平均达到18%~44%.     

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.     

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.     

基于Swiftstack的云存储关键技术研究

云计算的发展虽然使用户可以便捷的访问数据,但系统的高并发性访问和数据处理等问题影响着云存储的使用。文章针对开源云计算、云存储发展中系统架构设计和负载均衡问题提出了改进方案。本文首先对系统架构进行设计,提出了适合大、中规模部署情况下负载均衡的设置策略。采用一致性哈希、误删除恢复及节点间互备等技术保证云数据的完整性。最后通过实验对云存储进行大、小文件非结构化数据的写入性能测试,实验结果表明Swiftstack云存储能够满足用户的对云存储的使用要求。     

基于Hadoop的校园云存储系统的研究

针对海量数据的存储问题,传统方法一般是通过购置更多数量的服务器来提升计算和存储能力,存在硬件成本高,存储效率低等缺点。通过对Hadoop框架和MapReduce编程模型等云计算核心技术的分析和研究,提出了一种基于Hadoop框架的海量数据存储模型,并在此模型的基础上,设计并实现了基于Hadoop的校园云存储系统。经过实验验证,该系统有效地解决了在校园办公、教学和科研过程中遇到的海量数据存储管理问题,具有开发成本低、处理速度较快、运行稳定、易于扩展等特点。     

基于一维云模型的交通信息预测算法

云模型是对语言值所蕴含的模糊性和随机性的一种数学描述，它用期望值、熵和超熵表征定性概念，将概念的模糊性和随机性集成在一起，能够实现定量与定性之间的相互转换，因而对交通信息的高度不确定性具有很强的鲁棒性．基于云模型提出的预测机制在一定程度上有效地解决了交通信息存在的模糊性和随机性问题，为交通信息预测提供了一种新的方法．检验结果表明预测值基本上与实际值吻合．     

基于插件模式的私有云存储系统的存储池设计

为满足私有云存储系统中采用不同底层存储介质的需求,提出了一种基于插件模式的私有云存储系统的存储池设计.在数据存储层与数据管理层之间建立统一存储层,包含各类插件并基于适配插件提供的动态性能参数,由统一存储层管理器制定存储策略和IO策略,以平衡存储节点流量,提高存储池的整体性能.实验结果表明,该设计可以提高企业存储资源利用率,提升异构存储横向扩展能力,有效降低私有云存储服务的整体运营成本.     

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.     

利用云储能租赁服务的风电场储能容量优化配置

云储能聚合了大量分布式储能与集中式储能的控制信息,风电场通过租赁云储能和自建实体储能可实现出力功率可控。为延长自建储能设备使用寿命,设计了功率分配策略。以自建储能设备全寿命周期成本、云储能租赁费用、弃风惩罚成本、缺电惩罚成本最小为目标函数,建立风电场自建储能与租赁云储能容量最优配置模型。仿真分析表明,不同的云储能租赁单价,将影响云储能利用和充放电结果,从而影响自建储能的最优配置容量。云储能租赁和自建实体储能的合理配置,具有良好有效的经济性和实用性。     

基于HTTP协议的安全代理研究

网上资金结算系统对传统资金结算系统的发展具有良好的推动作用,但安全问题是必须解决的核心问题之一。在分析了网上资金结算系统结构及安全需求的基础上,提出了一种基于HTTP协议的安全代理方案和相关数据处理的流程,并结合该流程设计了服务器安全代理和用户端安全代理,满足了网上资金结算对信息安全的要求。     

基于云计算的病毒多执行路径

针对目前对于病毒的行为分析工具只能在单机系统中分析一条程序执行的路径,误报率很高的问题,提出了一种行为分析模型。该模型利用云计算海量资源,将病毒多条执行路径的分析移植到云计算虚拟机结点上完成。对每条病毒的执行路径分别在不同的虚拟机结点上并行同时执行分析,通过对虚拟机结点中系统调用的监控找出病毒在某种特定的条件下触发的恶意行为。在开源云平台Eucalyptus的实验表明,该模型可以检测出病毒的条件触发行为,找出触发恶意行为的条件和可以满足这些条件的输入数据,并且性能比单机系统有了很大提升。     

基于一维云模型的交通信息预测算法

云模型是对语言值所蕴含的模糊性和随机性的一种数学描述，它用期望值、熵和超熵表征定性概念，将概念的模糊性和随机性集成在一起,能够实现定量与定性之间的相互转换，因而对交通信息的高度不确定性具有很强的鲁棒性. 基于云模型提出的预测机制在一定程度上有效地解决了交通信息存在的模糊性和随机性问题， 为交通信息预测提供了一种新的方法.检验结果表明，预测值基本上与实际值吻合.     

基于全同态加密的云计算数据安全方案

针对云计算系统面临的数据安全问题,提出一种云计算数据安全方案,该方案采用了将全同态加密算法引入到云计算数据安全方案的方法,并构建了该方案的应用场景。保证了云计算数据的传输安全和存储安全,适用于密文状态下的数据处理和用户检索。     

基于云计算技术的网络攻防实验平台

针对目前构建计算机网络攻防实验环境成本过高,对实际网络环境影响较大等问题,使用KVM虚拟机和Openstack虚拟化管理技术,设计了一种基于云计算技术的网络攻防实验平台。实验结果显示,该平台可以虚拟网络环境,有效降低实验成本,实现各种网络攻防实验测试。