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任務(wù)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲安全關(guān)鍵技術(shù)分析

文檔作者：雷良金文檔來源： 63811部隊		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月30日
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任務(wù)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲安全關(guān)鍵技術(shù)分析
雷良金
(63811部隊海南571339)
【摘要】航天發(fā)射任務(wù)內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)包含五大系統(tǒng)信息和各類指揮信息、處理信息，時效性、安全性要求高，需要提供有
效防護(hù)。論文簡單分析了內(nèi)網(wǎng)安全的定義及其設(shè)計原則，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，提出了從文件分布式存儲、文件透明解
密過濾器以及多協(xié)議并行安全系統(tǒng)上進(jìn)行內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲安全的防護(hù)，力求進(jìn)一步提高試驗任務(wù)內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲的安全性。
【關(guān)鍵詞】航天發(fā)射；數(shù)據(jù)存儲；安全
中圖分類號：TP333 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009—6833(2014)10—066—02
Task network data storage secl塒晦key tecllIlology analysis
Lei Li柚西in
AbSt怕ct：space launch taSk InⅡ獅et data contains在ve systellls aIld越kinds ofco眥md in南冊ation，processing in南咖撕on，
血ehness，security requiremem is lli曲，Ⅱle need to provide e船c曲e protecdon．Paper sinlple aIl如is of dle de丘11idon of net、7l，ork
securicy and its design principle，conlbilling奶tll me deVelopment ofnet、)l，ork techn0109y，is put forward丘om dle distributed storage，
me也ulsparent decrypdon mter and para]Ⅱd protocol securiq哪tem on me Im咖et data storage securi哆protecdon，s廿iVe to mr七h(yuǎn)er
improve dle security of ne咖ork data storage test task．
K|eyv舊rds：space hunch；Data stofage；securi哆
0引言
目前，海南發(fā)射場建設(shè)快速推進(jìn)，將建成信息化、現(xiàn)代化、
開放型的新一代運載火箭發(fā)射場，任務(wù)領(lǐng)域進(jìn)一步延伸，任務(wù)復(fù)
雜度進(jìn)一步提高，發(fā)射任務(wù)更加密集，對整個發(fā)射場一體化信息
系統(tǒng)安全防護(hù)提出了更高要求。為了防范任務(wù)數(shù)據(jù)遭到可能的惡
意破壞和攻擊，最大限度降低發(fā)射場內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)存在的安全風(fēng)險，
防止數(shù)據(jù)泄露、毀壞等給試驗任務(wù)帶來負(fù)面影響和損失，加強內(nèi)
網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲安全防護(hù)，成為當(dāng)下需要重視的一項技術(shù)課題。
1內(nèi)網(wǎng)安全概述
1．1 網(wǎng)絡(luò)安全的定義
所謂的網(wǎng)絡(luò)安全，主要是指在整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，包括軟件、
硬件以及各項數(shù)據(jù)的保護(hù)，避免來自外部的惡意破壞、更改以
及數(shù)據(jù)泄漏等，保證系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全正常的不間斷運行。從實質(zhì)
意義上講，它所重視的就是網(wǎng)絡(luò)上各項信息數(shù)據(jù)的安全，利用
網(wǎng)絡(luò)、通信、密碼、安全應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的保
密、可用、完整、可控與真實IlJ。
l，2 內(nèi)網(wǎng)安全實現(xiàn)的設(shè)計原則分析
1．2．1 木桶原則
計算機系統(tǒng)中涉及內(nèi)容最多，最復(fù)雜的就是信息系統(tǒng)，這
使得內(nèi)網(wǎng)本身信息數(shù)據(jù)就存在物理性的漏洞與缺失，再加之網(wǎng)
絡(luò)操作管理過程中的疏忽，使得網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)的存儲管理安全
存在更大風(fēng)險。按照木桶原則來看，數(shù)據(jù)管理薄弱的地方最容
易遭受攻擊者的入侵，而試驗任務(wù)中，五大系統(tǒng)數(shù)據(jù)將實現(xiàn)資
源共享，攻擊者一旦從任意一臺操作終端入侵，將有可能侵入
內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲內(nèi)部，造成數(shù)據(jù)的破壞、泄漏等嚴(yán)重后果。因此，
要對整個內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息存儲進(jìn)行全面的管理、檢測，以計量
減少外來侵略的可能。
1．2．2實用與有效結(jié)合原則
在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行過程中，信息的有效管理以及共享實用是
一個矛盾體【2】。加大力度管理內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲安全，就會采用一
些過濾技術(shù)和管理措施對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全防護(hù)，檢測修補各種系
統(tǒng)漏洞缺陷。但是，在進(jìn)行數(shù)據(jù)安全系統(tǒng)技術(shù)加強的過程中，
會給內(nèi)網(wǎng)用戶信息數(shù)據(jù)使用帶來不便，尤其是在實時試驗任務(wù)
情況下，對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性有著很高要求，由系統(tǒng)安全管
理帶來的數(shù)據(jù)擴張以及時間延遲，是不被接受的。因此，最大
限度地確保內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)安全，并不影響數(shù)據(jù)的正常使用，真正體
現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的實用性與安全防護(hù)的有效性，是網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)安全技
術(shù)解決的重難點。
2內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲安全的技術(shù)分析
對于提高內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲安全的技術(shù)探析，無論是網(wǎng)絡(luò)硬件
的設(shè)計，還是軟件的改善，甚至整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重新調(diào)節(jié)，包
括網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理等的設(shè)計考慮，都是為了更好地提高內(nèi)
網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全系數(shù)，保證整個內(nèi)網(wǎng)有效安全的運行。
2．1分布式文件系統(tǒng)設(shè)計
對于內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲的安全解決方案，將所有信息數(shù)據(jù)進(jìn)行
分布式應(yīng)用是一個基礎(chǔ)的鼴決技術(shù)。并且p2P(Pecr t0 Peer)
對等網(wǎng)技術(shù)成本低，負(fù)載信息數(shù)據(jù)均衡，也是地方一些大型企
業(yè)成功保護(hù)數(shù)據(jù)安全的主要應(yīng)用技術(shù)。在P2P技術(shù)中最重要的
就是資源的尋址，而根據(jù)其定位文件分布方法的差異，也分為
中心化對等網(wǎng)、非結(jié)構(gòu)化對等網(wǎng)以及結(jié)構(gòu)化對等網(wǎng)三大類。其
中中心化對等網(wǎng)以集中文件目錄為目的，也是最早的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
技術(shù)，它將分布各處的文件索引及目錄有效的集中存儲在內(nèi)網(wǎng)
服務(wù)器上，具體位置則在用戶節(jié)點上。在使用內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)過程中，
通過服務(wù)器了解到文件地址，找到所需文件的具體節(jié)點，且進(jìn)
行文件數(shù)據(jù)下載，不涉及服務(wù)器的功能影響，只在節(jié)點間完成，
而沒有中心結(jié)構(gòu)的非結(jié)構(gòu)化對等網(wǎng)在中心化P2P結(jié)構(gòu)中，取消
了中央服務(wù)器，通過用戶節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的鄰居相互連接，共同
形成覆蓋整個內(nèi)網(wǎng)的文件分布網(wǎng)。它的優(yōu)勢在于不存在瓶頸節(jié)
點，具有高度的可擴展性及容錯性，便于內(nèi)網(wǎng)資源的共享【3】。
在非結(jié)構(gòu)化對等網(wǎng)技術(shù)的推動上，逐漸又形成了結(jié)構(gòu)化對等網(wǎng)。
它的基礎(chǔ)技術(shù)是尋址算法的應(yīng)用，使整個內(nèi)網(wǎng)結(jié)構(gòu)都具有這一
屬性。例如：將DHT(Distributed H弱h Table)技術(shù)的結(jié)構(gòu)化
對等網(wǎng)，映射成坐標(biāo)空間，其中的用戶節(jié)點屬于坐標(biāo)區(qū)域，而
存儲的共享文件，映射為坐標(biāo)點，遍布于坐標(biāo)區(qū)域中，決定了
自身的存儲節(jié)點位置。在使用文件時，只需根據(jù)尋址算法找到
相對應(yīng)的坐標(biāo)點，以及區(qū)域中心，就能利用兩點間直線最短的
原則，確定文件存儲具體位置。
2．2透明文件解密過濾器設(shè)計
在提高內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲安全的同時，保證文件資源的共享，
其中一個技術(shù)就是對文件進(jìn)行透明處理，并設(shè)置解密過濾器，
實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲安全性。目前，常見的內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全保障
措施有網(wǎng)絡(luò)端口隔離，或者手動操作加密，轉(zhuǎn)換文件格式、文
件存儲磁盤加密等，這些手段對于內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全具有一定的
保障，但同時也容易被破解，存在一定的安全隱患。為了最大
程度的杜絕這些隱憂，提高內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲的安全，需要采取一
定的處理措施來改善這一狀況。
該項技術(shù)利用API(Applic撕0n Pm乎眥姐hlg Illtcrf；址e)掛
鉤應(yīng)用層設(shè)計能夠得到快速實現(xiàn)，同時使用的過濾器不是網(wǎng)絡(luò)
硬件設(shè)備，而是驅(qū)動虛擬的軟件擴展系統(tǒng)功能設(shè)備，需綁定其
他設(shè)備才能真正實現(xiàn)其解密過濾功能。內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)經(jīng)加密過后，
不僅對加密文件進(jìn)行了安全防護(hù)，也加強了泄密渠道的有效防
護(hù)，且使用文件透明也不影響用戶平常的使用習(xí)慣。同時，整
個內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲加密鑰匙，統(tǒng)一由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理，對用戶專
業(yè)知識要求不高，數(shù)據(jù)防護(hù)代碼運行過程，由內(nèi)核實現(xiàn)，安全
萬方數(shù)據(jù)
權(quán)限高，不易被破解，穩(wěn)定性高。使用透明文件解密過濾器設(shè)
計來維護(hù)內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲的安全，還能夠有效的根據(jù)文件類型的
不同而靈活進(jìn)行相應(yīng)安全防護(hù)，具有良好的兼容性。
2．3多協(xié)議并行安全文件系統(tǒng)設(shè)計
簡單來說，多協(xié)議文件系統(tǒng)是對分布式文件的提高與發(fā)展，
在加強安全防護(hù)的同時，進(jìn)一步實現(xiàn)文件的共享，它是整個內(nèi)
網(wǎng)系統(tǒng)的核心部分，由各項網(wǎng)絡(luò)板塊共同形成。它通過提供文
件存儲的接口與具體方法，用存儲卷來進(jìn)行文件存儲模式的記
錄，存儲卷是由元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作接口、功能函數(shù)、優(yōu)化方法、
回收方法等組成的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。通過各個程序的映射能夠找到文
件存儲的正確數(shù)據(jù)卷，在使用文件前經(jīng)過訪問權(quán)限表的鑒定，
找到用戶入口，系統(tǒng)對其信息進(jìn)行存儲記錄，并提供視圖進(jìn)行
驗證檢查。在身份以及訪問權(quán)限經(jīng)過認(rèn)證后，用戶可以通過內(nèi)
容搜索引擎板塊，進(jìn)行文件存儲信息數(shù)據(jù)的優(yōu)化管理，幫助用
戶快速的找到所需正確文件信息。這樣多重文件安全防護(hù)措施，
(上接第64頁)
2l世紀(jì)是一個信息化的時代，人們需要處理大量的信息。
因此，該技術(shù)的完善和發(fā)展，為人們生產(chǎn)和生活信息的管理提
供了技術(shù)保障。而且，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)也朝
著自動化、智能化、高效率、高容量的方向發(fā)展，為其使用主
體節(jié)約成本，提高其信息處理的效率。為了更好的適應(yīng)市場化
的發(fā)展，使用該技術(shù)對信息進(jìn)行管理的操作將進(jìn)一步簡化，從
而推廣該技術(shù)的使用，同時，使得使用主體在市場競爭中提供
有效地技術(shù)支持。再則，該技術(shù)將Ⅺ訌L作為其語言標(biāo)準(zhǔn)，將
更加有利于該技術(shù)的推廣，而且其進(jìn)一步提高信息查詢的速度
和安全度。同時，為了進(jìn)一步促進(jìn)信息在一定范圍內(nèi)的流通，
需要不斷的對其信息存儲和分類等進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，從而使
得高技術(shù)更加適應(yīng)現(xiàn)實發(fā)展的要求。
3相關(guān)使用建議
雖然該技術(shù)得到了進(jìn)一步的完善和發(fā)展，但是其仍然存在
一些不足之處。為了推動該技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，進(jìn)一步完善該
技術(shù)，筆者提出以下幾點建議。
首先，安全性能。信息的安全性對使用主體的利益有著直
接的聯(lián)系，因此，需要提高該技術(shù)的安全性。目前，隨著網(wǎng)絡(luò)
的發(fā)展，其面臨的風(fēng)險因素也增加，例如使用者相關(guān)操作產(chǎn)生
的風(fēng)險、軟件本身的風(fēng)險、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的風(fēng)險等，為了減輕這些
風(fēng)險對利益相關(guān)者利益的影響，需要進(jìn)一步提高該技術(shù)的安全
性，特別是在有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下對相關(guān)信息的維護(hù)和保存。與此
同時，還需提高使用者的風(fēng)險意識和計算機防火墻的設(shè)計等，
依據(jù)具體的情況對該系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的補充和完善，從而確保信
息的完整性和安全性。
其次，進(jìn)一步加強該技術(shù)的理論與實踐的相關(guān)研究。為了
進(jìn)一步使用全球化和信息化發(fā)展的趨勢，需要進(jìn)一步加強計算
(上接第65頁)
使用—般的商務(wù)機作為基礎(chǔ)設(shè)施層的存儲設(shè)備，利用J啪構(gòu)
建一個系統(tǒng)原型，在—個具有6個節(jié)點的服務(wù)器集群上進(jìn)行測試。
學(xué)員的學(xué)習(xí)過程被寫入電子檔案袋的過程為：學(xué)員通過
web瀏覽器輸入用戶名密碼并驗證，驗證通過可獲取自己學(xué)號
對應(yīng)學(xué)習(xí)模塊的寫入權(quán)。系統(tǒng)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)行為并將數(shù)據(jù)量
化存儲到云端，待學(xué)生退出登錄，學(xué)習(xí)模塊的寫入權(quán)關(guān)閉。
管理員和專業(yè)責(zé)任教師查詢學(xué)生電子檔案袋的步驟：通過
客戶端驗證身份，篩選出相應(yīng)學(xué)員的請求服務(wù)器提供相關(guān)課程
的數(shù)據(jù)或是整個電子檔案袋。服務(wù)器將Hadoop皿FS中存儲的
電子數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)層響應(yīng)的方式，輸出到客戶端以顯示。
針對電子檔案袋在實際運用的過程中會遇到隨機讀寫量
大、讀寫入的文件大小不一致的問題，本系統(tǒng)利用仿真來測試
各分塊大小的數(shù)據(jù)響應(yīng)效果和響應(yīng)時間。在客戶端運行4個讀
文件的進(jìn)程，對不同文件大小范圍內(nèi)的文件都讀取1000個，響
應(yīng)結(jié)構(gòu)如表l。
表1讀文件的響應(yīng)結(jié)果和響應(yīng)時間
文件大小是否響應(yīng)響應(yīng)時間
4K—lM 是35S
lM一．4M 是71
4M一8M 是133S
大大的提高了內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲的安全性【4】。
3結(jié)論
綜上所述，利用不同的內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲安全技術(shù)，能夠有效
的提高內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲的可靠性和安全性，并同時保證數(shù)據(jù)使用
的時效性和有效性，能夠為試驗任務(wù)數(shù)據(jù)使用和安全防護(hù)提供
一定幫助。
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機與該技術(shù)的結(jié)合和發(fā)展，從而加快該技術(shù)對信息管理的效率，
降低其管理的總成本。同時，將該技術(shù)的理論和實踐進(jìn)行更深
層次的結(jié)合，完善其整體性能，增強其實際使用性能，使之在
信息管理領(lǐng)域得到進(jìn)一步的發(fā)展，進(jìn)一步提高信息管理的效率，
在確保信息流通的同時降低其成本。
4總結(jié)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與信息管理之間
的聯(lián)系愈來愈緊密，該技術(shù)的快速發(fā)展為信息管理提供了技術(shù)
上的保障和支持。再則，隨著該技術(shù)的推廣，其在各個領(lǐng)域信
息管理的使用也越來越多，對人們的生產(chǎn)和生活的影響也越來
越大。隨著該技術(shù)的不但推廣，在重視該技術(shù)對信息管理效率
提高的同時，我們需要進(jìn)一步的重視信息的安全性問題，將該
技術(shù)的理論與實際相結(jié)合，使之更加適應(yīng)市場的需要。
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用戶．2014．
作者簡介：
蔡興桐(1992一)，男，福建，本科在讀，理學(xué)學(xué)士，大學(xué)本
科。研究方向：信息計算與科學(xué)。
8M?16M 是228S
16M一32M 是386S
32M一64M 是‘ 620S
64M?128M 是1035S
128M以上是2067S
從結(jié)果數(shù)據(jù)可以看出，隨著文件大小的增加響應(yīng)時問成倍數(shù)增
加。雖然仿真中讀文件的響應(yīng)都是成功，但是實際運用中，受網(wǎng)絡(luò)
影響的原因，還是可能存在響應(yīng)失敗的情況。所以在實際運行中，
保證系統(tǒng)響應(yīng)并縮短響應(yīng)時間仍是—個需要重點解決的問題。
4結(jié)束語
云存儲作為一種大數(shù)據(jù)處理的有力手段，對開放教育電子檔案
待評價技術(shù)有著積極的促進(jìn)作用。隨著云存儲技術(shù)的不斷發(fā)展和完
善，必然會在開放教育乃至全國網(wǎng)絡(luò)教育中有著越來越多的應(yīng)用。
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的數(shù)據(jù)布局策略與方法Ⅱ】計算機學(xué)報．2010(8)：1472—1480．
課題：國家開放大學(xué)學(xué)習(xí)中心的評價體系研究(課題編號：
GK0002)。2013。

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