空間高效的分布式數據存儲方案

黃浩星 廣東金融學院

空間高效的分布式數據存儲方案

黃浩星 廣東金融學院

傳統的對于空間上的分布式數據在儲存的過程中往往會出現一些問題，主要的問題是分布式的數據在空間儲存的過程中起效率較低，而且分布式數據想要對其進行存儲，往往還要伴隨著大量的計算。所以為了解決這一問題相關人員通過采用了喬丹矩陣和拉格朗日差值公式創建一種全新的分布式數據存儲方案，該方案能夠有效的保證分布式數據在計算的過程中是處于一個安全的環境下的，而且在這種存貯方案的實行過程中空間利用率相對于傳統的效率而言有效的提升m^2倍。

空間高效 分布式數據存儲

分布式數據存儲在我們平時的工作、生活、學習中是經常使用到的，譬如說在工作過程中我們為了防止某些重要文件會出現丟失的問題，往往都會進行備份處理；而這些你那所出現的百度網盤、QQ網盤等這些都是以云技術為背景的一種網絡化的存儲服務平臺，而通過哲學網絡化存儲平臺的使用情況來觀察我們也可以得出分布式數據存儲的重要性。

1 目前訪問結構上所使用的分布式存儲

首先在進行訪問結構的過程中我們需要一個指示牌，這個指示牌上我們應該明確的標出和放置一些公開量，也就意味著只有數據的發送分配人員能夠對指示牌上面的數據信息進行操作，數據的發送分配人員是唯一的管理人員。其他的外置服務器對公開的信息進行閱讀和下載操作，不能夠對已經制定好的展示牌進行操作。這個時候數據的發送分配人員也就成了唯一認證的管理員，管理人員需要對整個的系統相關參數進行計算，并在準確的計算之后通過指示牌進行信息的公開。所以根據這個我們所制定的方案大致分為三個步驟，首先第一步是系統的初始化，在系統初始化之后進行的是數據的分配發送，最后進行的是數據的恢復工作。

1.1 系統的初始化

在進行系統初始化的過程中主要是將U設定為多個服務器的總和，同時要根據階為q的循環加法最終得數G創建一個生成元Q。而管理人員在進行系統秘鑰的過程中是根據s∈Z_q^*來進行選擇的。在分發秘鑰的過程中我們需要注意的是，每一個用作存儲的服務器都應該能夠做到隨機的進行選擇自己的秘鑰，在選擇了開啟自己服務器的秘鑰之后應該江米要的數據發送給指示牌的管理人員，管理人員在經過對數據的審核之后，進行數據的確認，如果分發數據和上傳數據相同，也就是意味著p_i≠p_j,i≠j，如果上述有一個式子相等，那么相關的服務器就需要對秘鑰進行重新選擇，知道兩個公式完全的不等之后管理員應該將Q、P公布在指示牌上。

1.2 數據的分配發送

首先在進行數據分配發送之前應該先設定好基本的共享數據，在這里我們用S來表示共享數據，同時在數據共享過程中我們還應該要選擇一個適當的安全系數m，然后應該講一個整體的數據分為等長的m^2份，在這個劃分的過程中為了避免出錯，我們可以采用分割填充技術來對劃分數據進行保障。同樣我們在對分享多數據的過程中同樣適用，管理人員可以將數據放置在多個服務器之中，只有在授權之后的子集服務器之中才能夠恢復原有數據，對于沒有得到授權的子集服務器則不能進行數據恢復的操作。

1.3 在進行子集中的數據恢復工作時

主要我們要做到的工作是將各個子集存儲服務器通過其所對應的秘密份額以及公開的信息經過管理員的認證之后便可以進行數據恢復，當然在自己存出擊進行遞交自己的秘密份額過程中，主要提交的并不是秘密份額的原文件，而是提交了一份影子文件。

2 分析與探討

2.1 根據上述的方案

我們首選要將每一個大數據都進行經過拆分，形成 個數據模塊。在拆分的過程中應該充分地利用到喬丹矩陣的特性，對于原有的數據矩陣進行徹底的轉換。再進行轉換之后我們應該得到的是一個相似矩陣，對于相似矩陣我們可以利用拉格朗日差值的公式進行套入最終得到一個 的多項公式，管理人員應該將計算的這些相關數據信息放置在公開的信息中，但是在放置的過程中應該要進行數據的隱藏工作。當數據需要進行恢復時，眾多的子集存儲服務器應該將自身的影子份額進行提交，完全上腳通過一定的計算后在授予每一個子集服務器的標志信息。我們根據指示牌上所提供的信息，利用拉格朗日的方差公式進行輔助運算，最終將數據進行方案。而通過這樣的推論說明了以上的方案切實可行。

2.3 根據上述方案所提供的信息

我們在進行了相關的實際操作知乎發現了該方案具備著非常好的拓展延伸性，當我們需要的存儲服務器呈現出缺乏或者是空閑太大現象時，可以實現動態的增加和刪除一些存儲服務器，在這過程中整個環境并不會產生太大的變化。

3 結束語

本文所涉及到的方案，是一種提高整個空間分布式數據在存儲過程中能夠高效的一種方案，該方案的設計能夠有效的解決傳統方案對于分布數據儲存的局限性，靈活的確定了矩陣分割數值，可以運用到多數據的共享工作之中。

[1]劉艷紅，張福泰.不需要安全信道的空間有效秘密分享方案［J］．計算機學報，2012，35( 9) : 1816-1821．

[2]張柄虹，張串絨，焦和平，等．一種基于雙線性對的公開可驗證多秘密共享方案［J］．空軍工程大學學報，2014，15( 4) : 83-87．