本文關鍵詞：基于屬性加密的安全存儲系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：如今已經(jīng)邁入了互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時代,網(wǎng)絡成為了我們生活中不可或缺的一部分,網(wǎng)絡也逐漸的改變著人們的生活方式,數(shù)據(jù)存儲就是其中之一。自云計算技術誕生之后,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方式被新興的基于云計算技術的“云存儲”所逐漸代替,云存儲帶給人們的是一種更加簡便、靈活、省錢的數(shù)據(jù)存儲模式,本文將依托云存儲模型Hadoop框架設計并實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲平臺。然而在云存儲應用中,安全問題一直以來是人們關注的焦點。云存儲系統(tǒng)不僅需要能夠存儲大數(shù)據(jù),更要能夠保障存儲數(shù)據(jù)的安全性,本文通過引入基于密文的屬性基加密策略(Ciphertext Policy Attribute Based Encryption,簡稱CP-ABE),來實現(xiàn)對用戶的訪問控制,通過這種方式不但能夠保證數(shù)據(jù)的安全性,同時還能夠簡化數(shù)據(jù)的分享過程以及數(shù)據(jù)密鑰的管理,能夠提供更加細粒度的訪問控制,使得權限管理變?yōu)閷傩怨芾?更加簡便。本文最終設計實現(xiàn)的云存儲系統(tǒng)達到了最初的設計目標,各方面表現(xiàn)優(yōu)良。本文實現(xiàn)的云存儲系統(tǒng)能夠滿足政府用戶、企業(yè)用戶和個人用戶的不同數(shù)據(jù)存儲需求,對大數(shù)據(jù)時代的用戶的信息數(shù)據(jù)的安全有效存儲具有重大的意義。
【關鍵詞】：云存儲 Hadoop CP-ABE 安全性 訪問控制
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP333;TP309
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意義10
• 1.2 國內外研究進展10-12
• 1.2.1 云存儲的研究10-11
• 1.2.2 云存儲安全的研究11
• 1.2.3 屬性加密的研究11-12
• 1.3 論文的主要工作12
• 1.4 論文結構12-14
• 第二章 關鍵技術14-24
• 2.1 HDFS14-17
• 2.1.1 HDFS的概念14
• 2.1.2 HDFS的系統(tǒng)架構14-15
• 2.1.3 HDFS的數(shù)據(jù)讀寫流程15-17
• 2.2 HBase17-20
• 2.2.1 HBase的概念17
• 2.2.2 HBase的系統(tǒng)架構17-18
• 2.2.3 HBase的數(shù)據(jù)結構及其特點18-19
• 2.2.4 HBase的數(shù)據(jù)讀寫流程19-20
• 2.3 屬性加密20-23
• 2.3.1 關鍵概念20-21
• 2.3.2 數(shù)學基礎21
• 2.3.3 算法的實現(xiàn)步驟21-22
• 2.3.4 CP-ABE機制模型22-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第三章 系統(tǒng)需求分析24-28
• 3.1 系統(tǒng)可行性分析24
• 3.1.1 經(jīng)濟可行性分析24
• 3.1.2 技術可行性分析24
• 3.2 系統(tǒng)功能需求24-26
• 3.2.1 文件系統(tǒng)模塊24-25
• 3.2.2 文件共享模塊25
• 3.2.3 用戶信息管理模塊25
• 3.2.4 人員管理模塊25-26
• 3.3 系統(tǒng)非功能性需求26-27
• 3.3.1 系統(tǒng)性能需求26
• 3.3.2 系統(tǒng)運行需求26-27
• 3.4 本章小結27-28
• 第四章 系統(tǒng)的設計28-44
• 4.1 系統(tǒng)的總體架構設計28-29
• 4.2 系統(tǒng)的層次結構29
• 4.3 系統(tǒng)的模塊及功能設計29-31
• 4.4 交互界面的設計31-32
• 4.5 訪問控制的設計32-34
• 4.5.1 安全假定32
• 4.5.2 體系結構32-33
• 4.5.3 訪問控制流程33-34
• 4.6 數(shù)據(jù)存儲的設計34-39
• 4.6.1 文件存儲結構方案34-37
• 4.6.2 目錄管理員方案37-38
• 4.6.3 元數(shù)據(jù)存儲方案38-39
• 4.7 數(shù)據(jù)安全方案的設計39-42
• 4.7.1 數(shù)據(jù)傳輸中的安全39-40
• 4.7.2 數(shù)據(jù)存儲中的安全40-41
• 4.7.3 數(shù)據(jù)完整性的檢測41-42
• 4.8 文件密鑰管理策略的設計42-43
• 4.9 數(shù)據(jù)共享策略的設計43
• 4.10 本章小結43-44
• 第五章 系統(tǒng)的核心實現(xiàn)44-83
• 5.1 云存儲平臺的搭建44-50
• 5.1.1 Hadoop平臺的搭建44-48
• 5.1.2 HBase的安裝48-50
• 5.2 屬性加密算法的實現(xiàn)50-68
• 5.2.1 JAVA端實現(xiàn)50-51
• 5.2.2 setup算法實現(xiàn)51-52
• 5.2.3 keygen算法實現(xiàn)52-56
• 5.2.4 encrypt算法實現(xiàn)56-60
• 5.2.5 decrypt算法實現(xiàn)60-63
• 5.2.6 屬性加密算法的調用流程63-68
• 5.3 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)68-77
• 5.3.1 文件瀏覽的實現(xiàn)68
• 5.3.2 文件上傳的實現(xiàn)68-73
• 5.3.3 文件下載的實現(xiàn)73-77
• 5.3.4 文件共享的實現(xiàn)77
• 5.4 系統(tǒng)實現(xiàn)效果展示77-82
• 5.5 本章小結82-83
• 第六章 系統(tǒng)測試83-85
• 6.1 系統(tǒng)功能測試83
• 6.2 系統(tǒng)關鍵性能測試83-84
• 6.3 本章小結84-85
• 第七章 總結和展望85-87
• 7.1 總結85
• 7.2 展望85-87
• 參考文獻87-91
• 致謝91-92

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