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电子信息技术

需求背景

云存储服务以其高性价比、良好的扩展性和按需付费等特点受到用户的普遍欢迎。但其数据存储的安全问题成为云存储甚至云计算推广过程的绊脚石，根据2020年度TechTarget云存储调查报告，发现只有三分之一的企业在使用云存储。Verizon在2019年度数据泄露调查报告中指出，除了黑客攻击、木马病毒、钓鱼网站等外部因素，缺乏整套行之有效的安全管理系统，内部员工泄密以及内部管理不当等内部因素成为引发数据泄密事件的主要诱因。由此可见，云存储服务面临的数据安全问题已成为其推广的重大障碍之一，云存储系统对安全机制有着十分迫切的需求。而随着云计算以及云存储的迅速发展，为帮助企业以及普通用户更多的使用云存储、云服务，使用户数据在云端得到最大保护，项目组在前期对安全云存储系统、分布式文件系统、隔离机制、可搜索加密等相关研究成果基础上，为解决当前云计算环境下企业用户对云存储的不信任问题

需解决的主要技术难题

（1）基于封闭环境加密的云存储框架

解决云存储数据安全问题最常见的办法是对数据进行加密，数据加密位置

影响很大。传统操作系统不能为其上运行的各种应用程序提供一个相对安全或

相对封闭的环境而存在较大的安全隐患，本项目通过研究虚拟机隔离技术，结

合分布式文件系统结构，在云端构造一个封闭加密计算环境，实现数据安全加

密。

（2）基于RSA的公钥加密算法改进

结合本方案拟实现的数据存储形式，一次一密可有效保障数据的安全性。非对称密钥通过若重新产生大素数实现一次一密，会造成大量性能损耗，效率大大降低。本项目通过改进RSA算法，研究一种无需产生大素数即可实现一次一密的RSA算法。

（3）可搜索加密机制研究

数据加密存储在云端后检索变得困难，针对云存储中数据密文的多用户搜索问题，拟设计支持用户通过关键词快速地搜索云存储服务器中的加密数据，构造一种支持隐私保护和多关键词的密文搜索加密算法，并分析所提密文搜索加密算法的可行性及安全性。

（4）基于OpenStack的开源云系统研究

结合开源云项目OpenStack，将方案合理的部署搭建出来，验证方案的可行性并进行性能测试、分析。

期望实现的主要技术目标

（1）结合分布式文件系统特征，构建一个基于封闭计算环境来实现数据加解密

的云存储框架；

（2）结合方案实现的云存储框架，改进传统RSA公钥加密算法，实现一次一密，

并给出算法正确性和安全性分析；

（3）给出一个支持隐私保护和多用户关键词的可搜索加密算法，允许任意用户

搜索云存储服务器中满足条件的密文，并将其引入现有云存储框架。

（4）结合开源云项目OpenStack对本模型进行部署，给出验证、测试及性能分

析报告。

处理进度