RAID系統(tǒng)存儲加密的研究與設(shè)計.pdf

1、在存儲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的安全問題也越來越受到關(guān)注的今天,存儲加密已成為當(dāng)前信息技術(shù)領(lǐng)域中一個熱門的研究方向。對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲是保護(hù)數(shù)據(jù)安全的最后一道關(guān)卡。作為構(gòu)建大型存儲系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的RAID(磁盤陣列)存儲系統(tǒng)，實現(xiàn)加密存儲具有十分重要的意義。現(xiàn)階段RAID系統(tǒng)的存儲加密主要采用的是硬件加密方式，速度快但成本較高，因此在現(xiàn)有系統(tǒng)的嵌入式RAID控制器軟件的基礎(chǔ)上，開發(fā)具有加密功能軟件模塊，是比較好的加密方案。軟件實現(xiàn)加密模塊的核心問題是選

2、擇合適的加密層次和高效安全的加密算法?，F(xiàn)有的存儲系統(tǒng)的軟件加密方式主要有文件加密、文件系統(tǒng)級加密、虛擬磁盤加密和全磁盤加密。 本研究在存儲棧的角度上分析了上述方式的優(yōu)缺點，并結(jié)合現(xiàn)有RAID系統(tǒng)的特點，選擇在文件系統(tǒng)驅(qū)動程序?qū)雍偷讓佑脖P驅(qū)動程序?qū)又g實現(xiàn)加密模塊。加密算法的選取上，選取性能高效的適合存儲加密和軟件實現(xiàn)的偽隨機函數(shù)族SEAL算法作為加密算法。詳細(xì)研究了SEAL算法的加密流程、性能表現(xiàn)以及安全性，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計RA

3、ID系統(tǒng)的密鑰體系以彌補SEAL算法在安全性方面的不足。研究分析了RAID控制器軟件運行流程，基于安全和性能方面的考慮，選擇在SCSI目標(biāo)器模塊與Cache管理模塊之間實現(xiàn)加密功能模塊。在分析了加密系統(tǒng)的讀寫流程的基礎(chǔ)上，設(shè)計了加密模塊內(nèi)部的軟件框架，并對內(nèi)部框架的各個構(gòu)成部分進(jìn)行了詳細(xì)的功能描述。用專業(yè)測試工具IOMETER對加密磁盤陣列的進(jìn)行了性能測試，測試結(jié)果表明加密磁盤陣列在性能上和沒有加密模塊的磁盤陣列有一定差距，尤其在順序讀