[發明專利]一種適用于備份系統的安全數據去重方法和系統

有效

• 申請號: 201310301670.2
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103530201A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 馮丹;周玉坤;夏文;付忞;黃方亭
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14;G06F21/78;H04L9/32
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種適用于備份系統的安全數據去重方法，其特征在于，包括：?

一、備份階段，其包括以下步驟：?

（1）接收用戶提交的備份請求；?

（2）對需要備份的每個文件進行分塊，以得到多個不同大小的數據塊；?

（3）使用哈希算法計算每個數據塊的哈希值F¹來作為數據塊加密密鑰。?

（4）再次使用哈希算法計算每個數據塊哈希值F¹的哈希值F²，并將哈希值F²作為該數據塊的指紋來識別重復數據塊，并采用經典加密算法使用用戶的私鑰對數據塊的哈希值F¹進行加密以得到數據哈希值F¹的密文E（F¹），從而保護數據塊加密密鑰F¹；?

（5）將文件的數據塊個數nChunkNum，所有數據塊指紋F²等打包成指紋段并記錄，順序將所有指紋段以指紋流的形式發送傳輸到存儲服務器，并發送校驗流到存儲服務器；?

（6）在存儲服務器的內存中建立用于記錄該文件的數據塊是否重復的單鏈表；?

（7）根據指紋段和文件數據塊個數nChunkNum在存儲服務器端進行數據去重的操作過程；?

（8）在客戶端準備備份非重復的數據塊，設置計數器j=1，并判斷j是否大于nChunkNum，如果是則轉步驟（12），否則轉步驟（9）；?

（9）對于第j個數據塊，如果其是重復的數據塊，則不予發送；如果其是新的數據塊，采用文件壓縮算法壓縮，并以數據塊哈希值F¹作為第j個數據塊的數據塊加密密鑰，并使用該數據塊加密密鑰和經典加密算法對第j個數據塊加密，得到的密文數據塊；?

（10）將加密后的密文數據塊和數據塊哈希值F¹的密文E（F¹）以數據流的形式發送至存儲服務器，并發送校驗流到存儲服務器，設置j=j+1；?

（11）根據第j個數據塊在存儲服務器中的存儲位置，保存數據塊密文，然后返回步驟（8）；?

（12）將該單鏈表發送回客戶端，并將所有數據塊的數據哈希值F¹的密文E（F¹）寫入到存儲服務器的文件譜中；?

（13）釋放內存中單鏈表的數據結構，備份過程結束；?

二、恢復階段，其包括以下步驟：?

（14）接收用戶提交的恢復請求；具體而言，該等信息，由備份服務器根據文件這些信息等查找到該文件指定的存儲服務器。?

（15）從存儲服務器中查找該恢復文件對應的文件譜，將文件譜中的所有內容包括所有數據塊哈希值F¹的密文E（F¹）、文件名、文件路徑等信息讀出，并以指紋流的形式發送回客戶端；?

（16）通過使用LockBox機制取出用戶的私有密鑰，并對接收到的數據塊哈希值F¹的密文（E（F¹））使用用戶的私有密鑰進行解密，并將解密得到的數據塊哈希值F¹以單鏈表結構保存在內存中；?

（17）對數據塊哈希值F¹使用備份過程中相同的哈希算法再次求取哈希值，以得到數據塊指紋F²，并將其發送回存儲服務器；具體而言，本發明采用的是SHA-1算法計算哈希值；?

（18）根據數據塊指紋F²找到數據塊，并將數據塊發送回客戶端；?

（19）對接收到的數據塊進行解密和解壓縮處理，并寫入文件；?

（20）釋放內存中保存的數據塊哈希值F¹的單鏈表數據結構，恢復過程結束。?

2.根據權利要求1所述的安全數據去重方法，其特征在于，備份請求包括需要備份的文件名、文件的路徑、文件的大小、文件的備份時間，恢復請求包括恢復文件對象、恢復文件名、恢復路徑。?

3.根據權利要求1所述的安全數據去重方法，其特征在于，?

哈希算法采用的是SHA-1方法；?

經典加密算法采用的是AES算法；?

用戶的私有密鑰是通過Lockbox機制進行保護。?