[發明專利]基于邊緣服務器的云存儲系統

有效

• 申請號: 201611004580.7
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106657267B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 金海;王旭斐;呂現偉;余辰
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06;H04L12/24
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種基于邊緣服務器的云存儲系統，包括云端服務器和用戶端的底層設備，其特征在于：

所述用戶端的底層設備和云端服務器之間通過邊緣服務器進行文件上傳和下載服務；

所述底層設備搭載客戶端，進行下述操作：(1)向邊緣服務器上傳待存儲文件；(2)向邊緣服務器發出文件下載請求，請求待下載文件；所述底層設備為便攜式移動計算設備；

所述邊緣服務器內存儲有加密算法庫、設備目錄、哈希特征值列表以及上傳文件元信息列表，并具有文件加密、文件解密能力；邊緣服務器進行下述操作：(3)向云端服務器上傳待存儲文件：對所述設備目錄內的底層設備上傳的待存儲文件加密后發送至云端服務器；(4)從云端服務器下載文件：從云端服務器下載所述設備目錄內的底層設備請求下載的文件，解密后發送至底層設備；

所述邊緣服務器為獨立于云端服務器的計算設備，包括計算機或便攜式移動設備；所述加密算法庫中包括DES加密算法、RSA加密算法；所述設備目錄中預先存儲底層設備的標識信息，底層設備的數量僅考慮受邊緣服務器內存容量的限制；所述哈希特征值列表用于保存對文件進行哈希計算所得到哈希特征值；所述上傳文件元信息列表用于保存上傳文件元信息；

所述云端服務器采取現有的公有云端服務器，存儲邊緣服務器上傳的加密文件；下載文件到邊緣服務器；所述公有云端服務器包括騰訊云端服務器、百度云端服務器、阿里云端服務器、華為云端服務器；

其中：

(1)所述底層設備向邊緣服務器上傳待存儲文件時，包括下述操作：

(1.1)和邊緣服務器進行匹配：向邊緣服務器發送自身標識信息，等待邊緣服務器給出匹配結果，匹配成功則進行(1.2)，匹配失敗則無法繼續操作；所述標識信息為底層設備自身唯一標識，包括設備編號；

(1.2)底層設備選擇用戶的待存儲文件，同時根據邊緣服務器的匹配成功消息，從邊緣服務器的加密算法庫中選取加密算法；

(1.3)底層設備向邊緣服務器發出存儲文件請求，存儲文件請求包括待存儲文件、文件元信息及加密算法，文件元信息包括文件名、文件類型和文件大小；

(2)底層設備向邊緣服務器發出文件下載請求時，包括下述操作：

(2.1)和邊緣服務器進行匹配：向邊緣服務器發送自身標識信息，等待邊緣服務器給出匹配結果，匹配成功則進行(2.2)，匹配失敗則無法繼續操作；

(2.2)底層設備從用戶獲取待下載文件的文件元信息；

(2.3)底層設備向邊緣服務器發出下載請求，下載請求包括待下載文件的文件元信息；

(3)所述邊緣服務器向云端服務器上傳待存儲文件，包括下述操作：

(3.1)和底層設備進行匹配：當收到底層設備的標識信息后，檢查所述設備目錄內是否存在相應標識信息，是則向底層設備發送匹配成功消息，等待底層設備進一步請求，否則不予回答或者向底層設備發送匹配失敗消息，以拒絕底層設備進一步請求；

(3.2)邊緣服務器收到存儲文件請求后，對其中的待存儲文件的文件元信息進行哈希計算，得到文件的哈希特征值；

(3.3)將所得到文件的哈希特征值與存儲在邊緣服務器中的哈希特征值列表進行比對，判斷其是否存在，是則判定待存儲文件冗余，向底層設備返回上傳成功信息，結束操作；否則將所述哈希特征值添加到哈希特征值列表中，繼續執行后續(3.4)操作；

(3.4)邊緣服務器根據存儲文件請求中指定的加密算法對待存儲文件進行加密，得到加密文件；

(3.5)邊緣服務器向云端服務器發送上傳請求，將加密文件上傳到云端服務器，等待云端服務器返回文件存儲在云端服務器中的路徑；然后在上傳文件元信息列表中保存上傳文件元信息，上傳文件元信息包括文件名、文件的哈希特征值、加密算法、加密密鑰以及文件存儲在云端服務器中的路徑；

(4)所述邊緣服務器從云端服務器下載文件，包括下述操作：

(4.1)和底層設備進行匹配：當收到底層設備的標識信息后，檢查所述設備目錄內是否存在相應標識信息，是則向底層設備發送匹配成功消息，等待底層設備進一步請求，否則不予回答或者向底層設備發送匹配失敗消息，以拒絕底層設備進一步請求；

(4.2)邊緣服務器接收到文件下載請求后，對下載請求中文件元信息進行哈希計算，得到文件的哈希特征值；

(4.3)根據該文件的哈希特征值，在上傳文件元信息列表中進行檢索，判斷其是否存在，是則得到對應的加密算法、加密密鑰以及文件存儲在云端服務器中的路徑；進行后續步驟(4.4)；否則向底層設備返回文件不存在信息，并結束操作；

(4.4)邊緣服務器向云端服務器發送下載請求，根據所述文件存儲在云端服務器中的路徑，從云端服務器下載加密文件，并根據所述加密算法、加密密鑰對加密文件進行解密得到原文件本身；

(4.5)邊緣服務器將原文件本身發送給底層設備，完成文件下載。