安全網(wǎng)絡文件系統(tǒng)SecFS的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)存儲技術的飛速發(fā)展,通過網(wǎng)絡共享各類資源數(shù)據(jù)已經(jīng)非常普遍,而在一個開放的網(wǎng)絡環(huán)境下安全的數(shù)據(jù)共享需要有安全的網(wǎng)絡系統(tǒng)支撐。但目前在各種類Unix環(huán)境下經(jīng)常被使用的網(wǎng)絡文件系統(tǒng)則存在較為嚴重的各種安全缺陷。 本文設計并實現(xiàn)了一種安全的網(wǎng)絡文件系統(tǒng)SecFS。它既可以掛載在NFS之上構筑安全網(wǎng)絡文件系統(tǒng),也可以掛載在EXT2之上組成本地加密文件系統(tǒng)。SecFS為底層文件系統(tǒng)提供的安全服務包括文件數(shù)據(jù)機密性保護,文件數(shù)

2、據(jù)完整性保護,用戶身份認證等。 通過對現(xiàn)有各類安全文件系統(tǒng)的研究與分析,決定采用可堆疊文件系統(tǒng)方法設計SecFS。其基本思想是在上層虛擬文件系統(tǒng)VFS和底層文件系統(tǒng)之間插入一個中間層文件系統(tǒng),用于處理VFS與底層文件系統(tǒng)之間所有的數(shù)據(jù)交互,包括對文件數(shù)據(jù)頁的加密、解密操作等。這些操作對于上層用戶來說是透明的。SecFS最終還是調(diào)用底層文件系統(tǒng)完成實際的磁盤文件讀寫操作。 當SecFS作為安全網(wǎng)絡文件系統(tǒng)使用時,文件服務器

3、上存儲的是文件的密文數(shù)據(jù),客戶端直接通過網(wǎng)絡訪問文件服務器上的文件,網(wǎng)絡上傳輸?shù)囊仓皇俏募拿芪臄?shù)據(jù),所有文件數(shù)據(jù)的加/解密操作都在客戶端內(nèi)核中進行。每個文件都有自己的對稱密鑰,這個密鑰使用用戶的公鑰加密存儲在用戶的訪問控制文件中,用戶只有通過自己的私鑰解密文件密鑰,才能對加密文件進行透明的讀寫操作。另外,對文件數(shù)據(jù)還提供完整性保護,在文件服務器或者在網(wǎng)絡傳輸過程中對文件數(shù)據(jù)的任何篡改,都能被客戶端察覺。 最后在文中分析評價了S