[发明专利]一种支持数据更新的加密数据块客户端去重方法

说明书

本发明公开了一种支持数据更新的加密数据块客户端去重方法，利用收敛加密算法，使得相同的明文文件块加密后映射为相同的密文文件块，构建新型动态平衡跳跃表作为文件所有权认证结构，进行服务器与文件后继上传者之间的文件所有权认证交互，实现加密数据块客户端去重。提出动态平衡跳跃表自平衡的方法，根据用户上传的动态操作指令和待更新的明文文件块的认证值，对动态平衡跳跃表中节点进行修改、插入和删除操作，本发明不仅提高了服务器去重比率和存储资源利用率，节省用户带宽和上传时间，而且支持数据块更新，实现服务器端数据弹性管理。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，进一步涉及信息安全技术领域中的一种支持数据更新的加密数据块客户端去重方法。本发明可用于支持加密数据块去重和更新的云存储系统，不仅可提高去重比率，节省用户的上传带宽和服务器的存储空间，还支持用户对文件块的更新操作，实现数据弹性管理。

背景技术

云存储数据去重技术广泛地应用在数据备份中减少网络和存储开销。该技术可以消除数据冗余，只留下一个物理副本，而不会保留多个相同内容的数据拷贝。数据去重技术基于不同的去重策略，可分为客户端或服务器端去重，文件级或文件块级去重等。客户端去重相比于服务器端去重，可以减少重复数据的上传，节省用户带宽和上传时间，带来更好的用户体验。文件块级去重相比于文件级去重，可以实现更细粒度的去重，提高去重比率和存储资源利用率。因此，加密数据块去重技术或者加密数据客户端去重技术得到云存储服务供应商的肯定和支持。但现实生活中，人们往往需要对云端备份文件提出更新请求，因此，数据去重技术支持用户对云端数据的更新，实现服务器对数据的弹性管理，具有重大的现实需求。

北京安码科技有限公司在其申请的专利文献“一种安全的重复数据删除方法”(申请号：201310736892.7，公开号：CN 103731423A)中公开了一种重复数据删除的方法。该方法的具体步骤包括：客户端对需要存储的文件运用同一密钥不同的加密算法加密成密文；服务器首先通过文件的哈希值判断是否存储过该文件；客户端通过服务器返回的密文解密出密钥，再用另一加密算法加密；服务器通过对比文件用同一加密算法两次加密判断是否进行重复数据删除。该方法存在的不足之处是：该方法中的密钥是由用户随机产生的，不能抵抗由文件首位上传者发起的内容欺骗攻击，安全性较低，而且该方法不支持文件块级去重，去重粒度小，去重比率低。

Chen R,Mu Y and Yang G等人在其发表的论文“BL-MLE:Block-Level Message-Locked Encryption for Secure Large File Deduplication”(IEEE TransactionsonInformation Forensics Security,2015,10(12):2643–2652.)中提出了一种加密文件块的去重方法。该方法基于收敛加密算法对文件块进行加密处理，实现文件块级去重。该方法的具体步骤：客户端利用文件块的哈希值加密文件块，再利用文件的哈希值对文件块的内容进行指数运算，产生文件块标签。服务器通过双线性对等式判断不同文件中是否存在相同文件块，删除重复加密文件块，从而实现文件块级去重。该方法存在的不足之处是：使用双线性算法和指数运算，计算复杂度高，效率低；不能支持用户对文件块的更新操作，若用户想要更新云端备份文件，则需要上传更新后的整个文件，而不仅是需要更新的文件块，从而浪费用户上传带宽和上传时间。