[發明專利]一種基于安全再生碼的分布式存儲系統的存儲方法

在審

• 申請號: 201810090235.2
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108279995A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 張振江;劉云;李堅;馬鳴;雷秋雨;周文彬
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G06F11/10
• 分類號: G06F11/10;G06F3/06
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種基于安全再生碼的分布式存儲系統的存儲方法，其特征在于，

將上傳文件分成k塊，將各分塊編碼后存到N個存儲節點中，每個存儲節點存儲α個符號，作為文件編碼塊；

在修復故障存儲節點的單個文件編碼塊時，先建立新存儲節點，再從所述N個存儲節點中選取d個正常存儲節點，所述d個正常存儲節點各向所述新存儲節點發送β個符號進行編碼塊修復；

在重建源文件時，從所述N個存儲節點中選取k個正常存儲節點，所述k個正常存儲節點各向文件請求端發送α個符號進行節點重建。

2.根據權利要求1所述的存儲方法，其特征在于，重新生成故障節點的單個文件編碼塊所需的總帶寬為γ＝dβ，存儲節點參數滿足如下關系：

其中，α和β為設定值，α表示每個存儲節點中所存的符號數，β表示在修復故障節點的單個文件編碼塊時，從單個正常存儲節點下載的符號數；k＝(α+β)/β，k表示在重建源文件時需要連接的最少節點數和表示分塊數量；d表示修復損壞節點時需要連接的最少節點數；B＝kα，B表示上傳文件的大小，γ表示在修復故障節點的單個文件編碼塊時所需的總帶寬。

3.根據權利要求2所述的存儲方法，其特征在于，

(1)分塊編碼前將文件中的B個符號與本地生成的隨機序列進行異或運算，如下：

s＝m+r＝[s₁,s₂,…,s_B]

其中，m為文件中符號組成的向量，r為本地生成的隨機序列符號組成的向量；

將s填入兩個對稱矩陣S₁，S₂：

(2)分塊編碼矩陣其中，

(3)進行分塊編碼，

C＝ΨS

其中，Ψ為N×d編碼矩陣，為d×α數據矩陣，C為N×α碼字矩陣；Λ為對角矩陣，Λ＝diag[λ₁，λ₂，…，λ_α]；ρ為有限域GF(q)中的本原元素；

(4)分塊編碼完成后，將C中的1×α向量分別存儲于所述N個存儲節點中。

4.根據權利要求3所述的存儲方法，其特征在于，

(1)所述d個正常存儲節點各向新存儲節點z′發送β個符號進行故障節點z的單個文件編碼塊修復，

其中，h_i表示正常存儲節點，i＝1,2,…d，為φ_z的轉置矩陣，T為轉置符號，為h_i節點上所存的文件編碼塊，為h_i節點生成的幫助符號；

(2)故障存儲節點中的符號由如下公式得出：

新存儲節點滿足如下關系：

其中，為d*1向量，為前一半元素組成的向量，為后一半元素組成的向量，s_z由得出。