[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

一種基于邊緣服務器的云存儲系統，屬于云存儲和文件加密系統，解決現有云存儲系統云端不可信問題。本發明包括云端服務器、邊緣服務器和用戶端的底層設備，邊緣服務器對底層設備要上傳到云端服務器的文件進行加密和元信息處理后再上傳到云端服務器，底層設備需要下載文件時，邊緣服務器基于底層設備的用戶身份從云端服務器下載文件，解密后再發送到底層設備；存儲在邊緣服務器中的文件元信息和加密信息對云端服務器保密，邊緣服務器不存儲加密前后的文件，以確保云端服務器文件的私密性和安全性；邊緣服務器對底層設備是本地管理，這種分組管理增強了系統可控性，可避免所有的底層設備全都連到同一個云端服務器導致云端負載過大的的尷尬情況。

技術領域

本發明屬于云存儲和文件加密系統，具體涉及一種基于邊緣服務器的云存儲系統。

背景技術

云存儲系統是指通過集群應用、網絡技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統，其繼承了云計算的并行計算、網格計算和分布式處理的幾大特點并以此為基礎進行了拓展。

云存儲系統的提出和廣泛應用打破了傳統存儲方式的空間限制，間接地拓展了設備存儲容量。但用戶在享受云存儲供應商所提供服務的同時，也喪失了對數據的絕對控制權：放置在云存儲服務器的文件對于提供服務的供應商層面完全暴露，存儲在云端數據的安全性和用戶的隱私完全取決于云存儲供應商采取的安全策略。一旦供應商提供的安全機制被破解，用戶在云服務端存儲的數據對突破者便是可獲取的，安全性問題是制約著云存儲服務發展與推廣的主要因素之一。由此，從隱私安全的考慮，用戶可能選擇性的將重要文件，如私密照片單獨存儲在本地，而把一些其它照片放在云存儲空間中；但這樣的選擇性存儲不僅破壞了用戶的云服務體驗，同時也與云存儲服務的本質相違背。

現有云存儲系統中，文件加密存儲是解決文件在云端機密性問題的主流方法，為保護云存儲應用的用戶數據，數據所有者將其數據上傳到云服務器之前在底層設備上對數據進行加密，由于底層設備多為手機或傳感器等計算能力有限的設備，當采取較為復雜的加密算法時會對底層設備造成較大的負擔，影響設備的正常運行；同時，由于底層設備與云端直接連接，會出現來自各地的大量設備同時與云端服務器進行數據交互導致云端負載較大的情況，也存在著文件元數據和加密信息管理維護等問題。

本發明在基于傳統云計算服務所采用的云端-底層設備兩層結構中加入邊緣層，形成云端-邊緣-底層設備的三層云計算結構。其中，邊緣層所提供的運算服務即為邊緣計算。引入邊緣層的三層云結構減小了云端服務器的負載，加強了云端應用對底層設備的管理，同時可以通過在邊緣服務器上加載應用來實現云服務。

發明內容

本發明提供一種基于邊緣服務器的云存儲系統，解決現有云存儲系統云端不可信問題。

本發明所提供的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；