面向分布式存储的高性能可重构加密方案

全球进入以数字经济为主导的信息社会,数据成为关键生产要素,当今越来越多的数据被收集、处理和存储,分布式存储系统作为一种高效的存储架构在各数据领域得到广泛应用。然而,随着数据存储规模的不断扩大,分布式存储面临着信息泄露、数据破坏等更深层次的安全风险挑战。这些挑战将推动大数据分布式存储安全技术的创新变革,促进了国产密码技术和计算存储技术的融合。针对分布式存储节点数据信息泄露等安全问题,考虑到分布式存储加密性能与灵活性等需求,提出一种动态可重构加密存储解决方案。该方案设计了基于bio映射框架的高性能可重构密码模块,在此基础上构建多个配用不同密码算法的存储池,实现高性能硬盘数据加解密操作和存储池密码算法动态切换,并开发了具有密码算法和密钥远程在线加载功能的密码协议,满足各存储节点可重构密码模块统一管理与便捷安全更新需求,实现基于密码重构技术的数据细粒度加密保护和逻辑安全隔离功能。实验结果表明,该方案对存储数据进行加密保护与安全隔离的性能损耗约10%,可为分布式存储系统达到GB/T 39786-2021《信息安全技术信息系统密码应用基本要求》第三级及以上在设备和计算安全、应用和数据安全等方面提出的密码应用技术要求提供技术途径。

KESS元数据处理一致性协议

在麒麟分布式加密存储系统中,分布式元数据处理在系统发生异常时会出现不一致的情况。为了解决这一问题,提出了元数据处理一致性协议2PC-MP。该协议引入事务序号,保证日志记录和消息交互的一致性;增加悬挂队列,避免参与者进程因网络异常而阻塞;增加回退队列,解决用户登录session失效后无法回退的问题;通过分布式日志保证系统故障后的快速恢复。结果表明,2PC-MP协议能够保证元数据处理的一致性和提高系统的性能。