電子文檔的遠程安全備份與恢復系統(tǒng)的設計.pdf

1、A D E S IG NS C H E M EO NR E M O T E S E C U R I T YB A C K U P A N DR E S T O R E S Y S T E M O FE L E C T R O N l CD O C U M E N T SA T h e s i sS u b m i t t e d t oS o u t h e a s tU n i v e r s i t yF o r t h eE n

2、g i n e e r i n gD e g r e eo f M a s t e r o f E n g i n e e r i n gB YH uN a i - j i eS u p e r v i s e db yA s s o c i a t eP r o f e s s o r Z h a n g B a i —l iS e n i o rE n g i n e e r X uZ h e n —x i n gC o l l e

3、 g e o f S o f t w a r eE n g i n e e r i n gS o u t h e a s t U n i v e r s i t yM a r c h 2 0 1 4摘要當今社會包含數(shù)以萬億計的信息，并且每天都在產(chǎn)生、傳輸大量新的數(shù)據(jù)，這些信息充斥于社會的每個角落。電子文件作為諸多信息的一種，扮演著越來越重要的角色，并在一定程度上替代了傳統(tǒng)的紙質(zhì)文件。然而，由于地震、火山爆發(fā)、海嘯等自然不可抗力的存在，以

4、及恐怖襲擊，病毒入侵，人為誤操作的可能性，會對電子文件的存儲、傳輸造成一定程度的威脅，從而可能導致電子文件的損壞、丟失。在實際中，對于這類問題，一般無法通過在本地采用某些特定的保護策略來預防，而是需要通過具有遠程備份恢復功能的容災系統(tǒng)來解決此類問題。現(xiàn)有的很多備份恢復系統(tǒng)、容災系統(tǒng)，在網(wǎng)絡傳輸備份文件時，一般沒有對備份文件進行加密，或者只對備份文件采用單一的加密方式，往往不能同時滿足安全性和效率的要求。如采用常見的單一對稱加密方式，雖然

5、加密速度快，但這種加密方式容易被破解，安全性不高；而單獨采用非對稱加密方式，安全系數(shù)很高，不容易被破解，但是加密過程比較繁瑣，耗費時間比較長，僅適用于小文件，局限性較大。針對上述問題，本文提出一種電子文檔遠程安全備份與恢復系統(tǒng)的設計方案，采用對稱加密和非對稱加密方式相結(jié)合的雙重加密，借助U S B K e y 硬件設備，通過對具體備份文件特點分析，采用完全備份、差量備份或者兩種備份方式相互結(jié)合的方式，制定最優(yōu)備份策略，從而獲得很高安全性

6、，同時又有很好的效率。本文的設計方案主要涉及以下三個程序模塊：1 ) 數(shù)據(jù)備份模塊。該模塊包括文件監(jiān)控模塊和任務配置模塊。文件監(jiān)控模塊可以實時監(jiān)控本地文件增加，修改，刪除等變化。任務配置模塊，可以選擇多種備份策略對文件進行備份?？梢詥为氝x擇完全備份、增量備份、差量備份，或者多種備份方式相結(jié)合的方式對變化的文件進行備份，同時可以選擇備份文件的時間和頻率。2 ) 加密數(shù)據(jù)傳輸模塊。該模塊采用P K I 安全框架保證安全性，包括客戶端控制模塊

7、，數(shù)據(jù)遠程傳輸模塊和數(shù)字信封分發(fā)模塊?？蛻舳丝刂颇K通過U S B K e y 產(chǎn)生公私密鑰對，下載并安裝數(shù)字證書，加密機制采用對稱加密和非對稱加密的雙重加密方法，非對稱加密大大提高安全性，對稱加密大大提升加密效率。數(shù)據(jù)遠程傳輸模塊完成電子文件的簽名、加密、解密、驗證。數(shù)字信封模塊驗證電子文件的機密性和接受者的真實性。3 ) 數(shù)據(jù)恢復模塊。該模塊包括恢復預處理模塊和數(shù)據(jù)恢復執(zhí)行模塊。通過數(shù)據(jù)恢復預處理模塊，設置恢復參數(shù)，可以得到備份策略

8、，備份文件位置等信息，并檢測恢復參數(shù)設置是否存在沖突，檢測通過即可進入數(shù)據(jù)恢復執(zhí)行模塊，不通過會提示沖突信息并重新設定恢復參數(shù)。通過相應備份日志記錄的信息，即可快速進行數(shù)據(jù)恢復工作。通過對該系統(tǒng)進行設計，實現(xiàn)，并測試。通過測試結(jié)果表明，該系統(tǒng)很好地解決了電子文件在不安全的網(wǎng)絡中傳輸時的安全性和加密速率的問題，同時大大降低電子文件被竊取、截獲、偽造、篡改的幾率，另外，對電子文件內(nèi)容、發(fā)送者真實性和合法性進行驗證，有效保證電子文件的安全性、