一種云存儲系統(tǒng)中可并行計算的文件加密解密方法
【專利摘要】一種云存儲系統(tǒng)中可并行計算的文件加密解密方法利用云計算環(huán)境的可并行計算機制，如MapReduce并行計算技術，通過對明文數(shù)據(jù)進行分組加密，利用分塊矩陣乘法算法，最終實現(xiàn)對整個文件的加密，并上載到云計算環(huán)境的存儲系統(tǒng)中。方法包含了對合密鑰子矩陣生成，計算密鑰計算，數(shù)據(jù)文件分塊，數(shù)據(jù)加密，數(shù)據(jù)解密等五個步驟。在加密系統(tǒng)初始化中，方法采用模運算方法，構造了一個隨機密鑰矩陣，該矩陣具有矩陣等于其逆矩陣的特點；在矩陣分塊過程中，通過邊界劃分的方法，確定了并行計算的每個分塊；在數(shù)據(jù)加密過程中，通過密鑰矩陣與明文矩陣的分塊乘法，最終實現(xiàn)對明文數(shù)據(jù)的加密；在解密過程中，根據(jù)對合矩陣的性質(zhì)，通過密文矩陣與密鑰矩陣的乘積，再取模獲得。
【專利說明】一種云存儲系統(tǒng)中可并行計算的文件加密解密方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明針對云計算環(huán)境中需要存儲的數(shù)據(jù)文件安全問題，提出了一種適用于云計算環(huán)境的加密解密方案，其思路是:數(shù)據(jù)文件的所有者將要存儲于云環(huán)境中的文件先進行加密，再上載到租用的存儲空間中，供使用者使用，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的保密性要求。本發(fā)明涉及矩陣計算、并行計算技術和云計算技術，屬于信息安全領域。
【背景技術】
[0002]大數(shù)據(jù)安全領域是近幾年備受關注的一個熱點問題。一方面，數(shù)據(jù)所有者將大量的數(shù)據(jù)存儲于云計算環(huán)境中，供使用者訪問使用。但這些大量數(shù)據(jù)中有很多敏感數(shù)據(jù)需要保障其機密性，如位置信息、個人身份等隱私信息等，如何實現(xiàn)對這類存儲模式中數(shù)據(jù)文件的信息加密，實現(xiàn)安全、有效、簡單的數(shù)據(jù)訪問控制是云計算走向?qū)嶋H應用需要解決的問題。另一方面，由于文件數(shù)據(jù)數(shù)量大，需要構建一種針對大數(shù)據(jù)的快速加密算法，而在云計算環(huán)境中，就要解決如何能夠利用云計算環(huán)境可并行計算的特點，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的快速并行加密。本發(fā)明就是針對文件數(shù)據(jù)的機密性和可并行性，提出了一種可應用于云計算環(huán)境的并行加密解密技術，該方案能夠有效提高大數(shù)據(jù)量的加密速度。
[0003]方法包含了密鑰子矩陣生成，計算密鑰矩陣，數(shù)據(jù)文件分塊，數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)解密等五個步驟。在加密系統(tǒng)初始化中，方法采用模運算方法，構造了一個隨機密鑰矩陣，該矩陣具有矩陣等于其逆矩陣的特點；在數(shù)據(jù)分塊過程中，將要加密的數(shù)據(jù)分成矩陣形式。在數(shù)據(jù)加密過程中，通過密鑰矩陣與明文矩陣的分塊乘法，最終實現(xiàn)對明文數(shù)據(jù)的加密。而解密過程則是根據(jù)對合矩陣的特征，通過密文矩陣與密鑰矩陣的乘積，再進行取模運算獲得。
[0004]由于采用分組加密等運算，使提出的方法可以利用云計算環(huán)境中的并行技術，實現(xiàn)加密方法的可并行計算化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是提供一種云計算環(huán)境中對存儲文件的并行加密解密方法，通過結(jié)合云計算環(huán)境的并行技術和分塊矩陣乘法加密技術實現(xiàn)一種并行的加密解密方案，以提高大數(shù)據(jù)量的加解密速度。
[0006]技術方案:本發(fā)明為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用如下技術方案:
[0007]步驟一:生成加密矩陣中的子密鑰矩陣
[0008]記密鑰矩陣K的階數(shù)為N, N為2的整數(shù)次冪,則密鑰矩陣共有N2個元素,將該密鑰矩陣分為4塊:Kn，K12, K21, K22，其中每個矩陣的階數(shù)都是Ν/2的方陣。
【權利要求】
1.一種云存儲系統(tǒng)中可并行計算的文件加密解密方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 步驟一:生成加密矩陣中的子密鑰矩陣 記密鑰矩陣K的階數(shù)為N, N為2的整數(shù)次冪,則密鑰矩陣共有N2個元素,將該密鑰矩陣分為4塊:Kn，K12, K21, K22，其中每個矩陣的階數(shù)都是Ν/2的方陣，
【文檔編號】H04L9/00GK104009835SQ201410210132
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權日:2014年5月16日
【發(fā)明者】楊庚, 王欣宇, 王東陽, 付雅丹, 閔兆娥, 屠袁飛, 騰瑋 申請人:南京郵電大學