[發明專利]一種面向云存儲數據加解密的流式處理系統及方法

有效

• 申請號: 201611020970.3
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN108076106B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 葉曉舟;任靜思
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所;北京中科智網科技有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 11472 北京方安思達知識產權代理有限公司
• 代理人: 王宇楊;陳琳琳<國際申請>=<國際公布>

1.一種面向云存儲數據加解密的流式處理系統，分別與客戶端、云存儲服務器端建立TCP連接，所述系統包括兩個環形緩沖區：客戶端到服務器緩沖區和服務器到客戶端緩沖區，其特征在于，

所述客戶端到服務器緩沖區用于處理兩個非阻塞socket IO事件：客戶端socket可讀事件，此事件發生時需要從客戶端socket讀取數據，經過加密處理后填充到該緩沖區；云存儲服務器端socket可寫事件，此事件發生時需要從該緩沖區讀取數據，并寫入服務器端socket；

所述服務器到客戶端緩沖區用于處理兩個非阻塞socket IO事件：服務器socket可讀事件，此事件發生時需要從服務器socket讀取數據，經過解密處理后填充到該緩沖區；客戶端socket可寫事件，此事件發生時需要從該緩沖區讀取數據，并寫入到客戶端socket；

所述環形緩沖區是一段固定大小的連續內存空間，數據的寫入和數據的讀取能夠循環利用同一段內存空間；當寫入數據時，從環形緩沖區的Tail指針開始連續向后寫入，如果到達緩沖區結尾，則從首部開始繼續寫入，最后將Tail指針指向新寫入數據的末尾；當從環形緩沖區讀取數據時，從Head指針開始連續向后讀取，如果到達緩沖區結尾，則從首部開始繼續讀取，最后將Head指針指向讀取數據的結尾；

對于客戶端到服務器緩沖區和服務器到客戶端緩沖區，定義從環形緩沖區tail指針到環形緩沖區結尾部分為in_buf1，從環形緩沖區起始到head指針為in_buf2；當接收到socket可讀事件時，進行如下步驟的操作：

步驟S1)獲取in_buf1大小為length_in_buf1，若不為0，則從可讀socket中讀取長度為length_in_buf1的數據寫入in_buf1；

步驟S2)若可讀socket為客戶端socket，則對in_buf1中的數據采用流式加密算法進行加密處理，處理后的數據大小不變仍可以放入in_buf1；若可讀socket云存儲服務器端socket，則對in_buf1中的數據采用流式加密算法進行解密處理，處理后的數據大小不變放入in_buf1；

步驟S3)獲取in_buf2大小為length_in_buf2，

步驟S4)判斷length_in_buf2是否為0，如果判斷是否定的，則從可讀socket中讀取長度為length_in_buf2的數據寫入in_buf2；準入步驟S5)；否則，轉入步驟S6)；

步驟S5)若可讀socket為客戶端socket，則對in_buf2中的數據采用流式加密算法進行加密處理，處理后的數據大小不變仍可以放入in_buf2；若可讀socket云存儲服務器端socket，則對in_buf2中的數據采用流式加密算法進行解密處理，處理后的數據大小不變放入in_buf2；

步驟S6)重置監聽非阻塞socket IO事件。

2.根據權利要求1所述的面向云存儲數據加解密的流式處理系統，其特征在于，若環形緩沖區已滿，則只監聽socket可寫事件；若環形緩沖區為空，則只監聽socket可讀事件；若環形緩沖區非滿也非空，則既監聽socket可寫事件，又監聽socket可讀事件。

3.根據權利要求2所述的面向云存儲數據加解密的流式處理系統，其特征在于，對于客戶端到服務器緩沖區和服務器到客戶端緩沖區，定義從環形緩沖區head指針到環形緩沖區結尾部分為out_buf1，從環形緩沖區起始到tail指針為out_buf2；當接收到socket可寫事件時，進行操作步驟如下：

步驟T1)獲取out_buf1大小為length_out_buf1,若不為0，則向可寫socket中寫入長度為length_out_buf1的out_buf1數據；

步驟T2)調用socket接口的send函數發送數據；

步驟T3)獲取out_buf2大小為length_out_buf2；

步驟T4)判斷length_out_buf2是否為0，如果判斷是否定的，則向可寫socket中寫入長度為length_out_buf2的out_buf2數據；轉入步驟T2)；否則，轉入步驟T5)；

步驟T5)重置監聽非阻塞socket IO事件。

4.一種面向云存儲數據加解密的流式處理方法，基于權利要求1-3之一所述的系統實現，所述方法包括：

步驟1)對于客戶端到服務器緩沖區和服務器到客戶端緩沖區，定義從環形緩沖區tail指針到環形緩沖區結尾部分為in_buf1，從環形緩沖區起始到head指針為in_buf2；定義從環形緩沖區head指針到環形緩沖區結尾部分為out_buf1，從環形緩沖區起始到tail指針為out_buf2；

步驟2)接收非阻塞socket IO事件，并判斷事件的類型；所述事件為socket可讀事件或socket可寫事件；

步驟3)如果所述事件的類型為socket可讀事件，轉入步驟4)，否則，轉為步驟9)；

步驟4)獲取in_buf1大小為length_in_buf1，若不為0，則從可讀socket中讀取長度為length_in_buf1的數據寫入in_buf1；

步驟5)若可讀socket為客戶端socket，則對in_buf1中的數據采用流式加密算法進行加密處理，處理后的數據大小不變仍可以放入in_buf1；若可讀socket為云存儲服務器端socket，則對in_buf1中的數據采用流式加密算法進行解密處理，處理后的數據大小不變放入in_buf1；

步驟6)獲取in_buf2大小為length_in_buf2，

步驟7)判斷length_in_buf2是否為0，如果判斷是否定的，則從可讀socket中讀取長度為length_in_buf2的數據寫入in_buf2；準入步驟8)；否則，轉入步驟13)；

步驟8)若可讀socket為客戶端socket，則對in_buf2中的數據采用流式加密算法進行加密處理，處理后的數據大小不變仍可以放入in_buf2；若可讀socket為云存儲服務器端socket，則對in_buf2中的數據采用流式加密算法進行解密處理，處理后的數據大小不變放入in_buf2；

步驟9)獲取out_buf1大小為length_out_buf1,若不為0，則向可寫socket中寫入長度為length_out_buf1的out_buf1數據；

步驟10)調用socket接口的send函數發送數據；

步驟11)獲取out_buf2大小為length_out_buf2；

步驟12)判斷length_out_buf2是否為0，如果判斷是否定的，則向可寫socket中寫入長度為length_out_buf2的out_buf2數據；轉入步驟10)；否則，轉入步驟13)；

步驟13)重置監聽非阻塞socket IO事件。