存儲分割編碼技術在移動云安全中的應用

張明 張力 廖丹

摘 要 對于目前移動終端的數據更新而言，其速度較緩慢且安全無法保障，存儲分割編碼技術因此而問世。文章從移動云安全技術入手，通過對存儲分割的移動云安全模型進行分析，驗證存儲分割模型仿真實驗并對其數據進行整合，探究存儲分割模型的安全性能，促進存儲分割編碼技術的進一步應用。

關鍵詞 存儲分割；編碼技術；加密技術；移動云安全；實踐應用

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）219-0130-02

存儲分割編碼技術是一種以加密技術和編碼技術為基礎的新型技術，通過對終端數據進行風格再進行二次云存儲，利用編碼技術標記其中的數據信息，隨后，用戶在使用數據時下載相應數據信息模塊更新，從而完成數據塊的重新編碼，利用加密技術上傳至云端完成新型數據體系的共享。有關實驗表明，存儲分割編碼技術在云端數據頻繁更換的同時，有效提高了文件之間的轉換效率，縮短了文件轉換時間，并極大程度減少了移動終端的性能消耗。

1 移動云安全技術

基于目前的移動云安全熱點進行深入研究，探討有關加密技術、編碼技術以及相關訪問控制等一系列問題。移動云計算的出現旨在移動終端的計算與存儲能力，介紹執行過程中不必要的性能消耗，利用移動云計算的存儲與計算功能可以輕松實現移動終端的處理，維護好電池性能，移動終端用戶也可輕松使用無線網或3G、4G網絡等計算與供應商進行及時聯系。

1）傳統移動云加密技術概述。針對現階段移動終端的用戶隱私數據信息保護問題而言，多數云服務商習慣通過傳統數據加密方式進行信息的保護，增加數據的存儲安全性。以亞馬遜的簡單數據存儲服務為例，其要求用戶在使用前對個人信息進行加密處理，通過主流加密函數的方式實現信息保護，移動云端則根據用戶在傳輸時使用的密碼生成秘鑰，從而保護好傳輸信息。

目前主流數據加密技術中涉及到對稱加密與非對稱加密兩種算法，其中對稱加密算法中包含了AES算法、DES算法以及三重數據加密等，非對稱算法中包含了數字簽名算法以及橢圓曲線編碼算法等。合理利用主流數據加密算法，可以最大限度保證終端用戶數據傳輸的安全性與穩定性。

移動云計算因其分布性與移動性被廣大用戶所青睞，由于其出色的集中管理性能，在云端能夠快速、精準的完成密集型任務。移動云服務在為人們生活提供便利的同時，其安全與隱私的保護也逐漸引起了人們的關注。

2）傳統移動云加密技術的缺陷。在保證云數據存儲與管理安全的同時，用戶若需要對已經上傳的文件進行更新，就要將整個文件下載并拖拽至本地文檔。并在系統完全更新完成后，才能對下載好的加密文件進行重新上傳。若用戶只想對部分內容稍作修改，這種方式將會耗費大量的終端資源，嚴重降低數據庫的信息更新效率。由此可見，傳統移動云加密技術并不適合小部分文件改動的操作。由于終端資源十分有限，因此，應注重對移動終端用戶數據性能的穩定提升，從而保證存儲性能，優化數據傳輸效率。

2 存儲分割的移動云安全模型

利用存儲分割的移動云安全模型，旨在解決由于資源有限而造成的移動終端數據更新時間、性能消耗過大問題，同時有效保證數據信息的安全性，通過對基礎加密技術與編碼技術進行改進，可以有效節省數據轉換時間，最大化減小不必要的資源損耗。

1）文件分割模型。為了保證數據信息在傳輸過程中的安全性與完整性，就要提高用戶在云端數據的更新效率，節省不必要的能源損耗。存儲分割移動云安全模型將文件切割并進行及時上傳，為了保證各文件塊大小完全相等，通常需要對最后一個文件塊進行調整，切割后，各文件必須滿足FS%d=0。公式中的FS代表文件大小，而字母d則表示文件被分割二層的塊數。為了保證數據信息的完整與安全，用戶要提供密碼生成二次秘鑰，方案通過生成后的EK對各塊文件進行再次編碼，從而保證機密文件EF由編碼的排序組合串連而成。最終完成驗證的校驗，完成文件的等份分割。

2）存儲文件的上傳與下載。移動終端用戶若想將文件上傳至云端，就要對文件進行加密，并對每塊切割文件進行逐一的消息驗證，通過完整文件的消息驗證碼核對，才能進行文件上傳。處于文件傳輸過程中的安全考慮，移動終端用戶若將本地文件與文件塊數值同時保持為d，并且刪除安全秘鑰信息及原始文件信息，就可以輕松實現文件內容的增減，在修改部位加以標記。

在文件下載過程中，移動終端用戶想云服務商發送文件下載請求，云服務商經過核驗后將加密文件傳輸給用戶。用戶可以直接使用密碼生成完整秘鑰，解開被均分為若干塊的文件，并對文件塊進行逐一解密，最后，利用文件秘鑰的串聯規律生成最終文件密碼。為了驗證下載文件的完整性與連貫性，終端用戶可以對每塊文件進行驗證碼的核對，通過對生成時所產生的驗證碼，與文件下載后生成的每塊校驗碼，檢驗文章的完整性。對于該方案而言，移動終端出于資源使用的限制，雖然文件加密與解密過程極為繁瑣復雜，其消耗了巨大的系統資源。但是每塊文件的刪減與修改變得極為方便，最大化的提高了文件執行效率，縮短了文件轉換時間，有利于于移動終端的能耗計算。

3）存儲文件更新過程。若移動終端用戶只需要對文件中的個別部分乃至一個文件塊進行刪減與修改，用戶需要將有關文件一并下載并進行逐一解密。當用戶完成修改后，只需要簡單操作修改后的文件塊即可完成驗證碼的生成，結束修改任務。用戶在對移動云服務商進行校驗碼傳輸的過程中，為其提供相應的數據即可。

若用戶在文件更新中注明自己操作為添加文件，則要同時注明添加文件的文件塊編號，這樣可以為云服務商提供便利，快速找到用戶所需的文件塊位置，減少資源的占用與損耗。同時，云服務商在更新文件時應獲取用戶的校驗碼信息，實現云服務商相對應文件塊數的及時更新。

若用戶在文件更新中標注的是刪除操作，用戶需要向云服務商提供對應的文件塊數及刪除文件所在位置，并將MAC加密文件塊與文件信息塊同時設置為空值。云服務商在移動終端刪除文件時應與用戶的校驗碼進行核對，避免文件刪減錯誤，移動用戶也需要同步更新本地文件的塊數d。若用戶在文件更新中注明的是修改操作，云服務商需要對文件塊數及相關數據信息獲取及時的校驗碼信息，并保持文件塊數不變。

4）存儲分割的移動云安全模型構建。改進后的運營云安全模型重點通過對文件進行分割并及時上傳、存儲，實現安全精準的系統管理，從而提高文件的修改效率。無論是文件的刪減或內容的增加豐富，都要盡量防止其信息被非授權用戶再次利用。將文件信息分割為若干個大小相同的文件進行存儲管理，利用文件編碼及其校驗信息保證文件的完整與安全，同時，針對每塊文件進行二次加密處理，最大限度保證文件機密性。當用戶需要對文件進行修改時，云服務商只需要下發相對應的文件塊即可。相比較于傳統文件的下載更新操作，極大程度縮短了文件的修改時間，同時減少了不必要的終端資源損耗。

3 存儲分割實驗對比分析

方針實驗整點對文件轉換時間與終端性能損耗進行對比測試。通過對比發現，在文件上傳過程中，文件轉換涉及到文件讀取、信息加密以及上傳時間等多項數據。在文件下載過程中，文件的轉換時間包含了請求的發送時間、文件的下載試講以及文件的解密時間等。通過實驗對比可發現，其轉換時間明顯比傳統方案所用的轉換時間長。其主要原因在于存儲分割技術要對上傳文件進行分割并通過校驗碼信息進行重組，這就在一定程度上增加了系統的操作時間。除此之外，相比較于傳統移動云端的文件存儲方案，存儲分割技術實現了文件的分割與重組，因此，終端性能消耗在所難免。通過實驗數據的分析對比，我們可以清楚的看到存儲分割模型與傳統模型的性能消耗并不明顯，其在實際應用中，基本可以忽略不計。通過對傳輸文件中的某一文件塊進行對比朝族，實現文件轉換時間與性能損耗之間的有效對比。傳統方案在文件更新過程中，要對文件整體進行加工并加密上傳，造成性能消耗與轉換時間的明顯增加。而存儲分割編碼技術只對個別文件塊進行相應的轉換操作，其文件轉換時間明顯縮短，性能消耗也實現了大幅度降低。

4 結論

綜上所述，科學技術的不斷進步帶動了移動云計算用戶數量的迅速增長，同時豐富了移動云計算的服務內容，將資源租賃服務外包視為服務核心內容，也正因此，移動云計算成為當今時代發展的熱議話題。該項技術的出現顯著提高了數據更新的效率，優化了移動終端的資源利用率，從根本上加強了移動云數據系統的安全性與系統性，更好地滿足了云端數據的需求。

參考文獻

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