[發明專利]一種基于業務隔離存儲的海量存儲數據保護系統及方法

在審

• 申請號: 201810204643.6
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108491732A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 孫大軍;元河清;孫曉妮;陳小龍
• 申請（專利權）人: 山東超越數控電子股份有限公司
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;H04L9/06;H04L29/08
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 孟峣

1.一種基于業務隔離存儲的海量存儲數據保護系統，其特征在于，包括，

業務系統，配置有若干并提供待存儲業務數據；

分布式文件系統HDFS，包括NameNode節點、DataNode節點，NameNode節點、DataNode節點均連接上述業務系統，NameNode節點存儲并提供待存儲數據與DataNode節點的對應關系，DataNode節點存儲業務系統中對應的待存儲業務數據；

密鑰管理服務器KMS，與DataNode節點通信連接并為其提供密鑰，通過將密鑰發送給DataNode節點完成對待存儲業務數據的加解密。

2.根據權利要求1所述的一種基于業務隔離存儲的海量存儲數據保護系統，其特征在于，所述業務系統在將業務數據存儲前，首先將待存儲的業務數據Data分成多塊，數據分塊采用block_m來表示，即Data={block₁，block₂，…，block_m}，其中m=業務數據Data的大小除以系統塊大小，系統塊大小則由管理員自定義設置。

3.根據權利要求1所述的一種基于業務隔離存儲的海量存儲數據保護系統，其特征在于，所述密鑰管理服務器KMS提供的密鑰進行加密時，根據DataNode節點獲取的數據分塊確定，即：業務系統首先將數據分塊發送給對應的DataNode節點；DataNode節點再與密鑰管理服務器KMS進行通信，獲取對應的數據加密密鑰key，然后對數據分塊進行加密。

4.根據權利要求3所述的一種基于業務隔離存儲的海量存儲數據保護系統，其特征在于，所述密鑰對數據分塊進行加密采用的加密算法包括DES算法、商用對稱加密算法。

5.根據權利要求1-4任一所述的一種基于業務隔離存儲的海量存儲數據保護系統，其特征在于，所述密鑰管理服務器KMS提供的密鑰進行解密時，根據DataNode節點存儲的數據分塊確定，即：用戶通過業務系統與NameNode節點進行通信獲取數據分塊與DataNode的對應關系，然后根據用戶需要讀取的數據，發送數據分塊讀取請求到DataNode節點，由DataNode節點根據用戶id從密鑰管理服務器KMS獲取其對應的密鑰，對密文數據分塊進行解密，并將解密后的數據返回給業務系統由用戶讀取。

6.一種基于業務隔離存儲的海量存儲數據保護方法，其特征在于，基于上述系統，其實現過程為，

一、首先業務系統將待存儲的業務數據上傳到分布式文件系統HDFS的DataNode節點；

二、由DataNode節點依據業務系統的id與密鑰管理服務器KMS進行通信獲取對應業務系統的密鑰，完成數據的加密操作；

三、當業務系統讀取數據時，由DataNode節點依據業務系統的id與密鑰管理服務器KMS進行通信獲取對應業務系統的密鑰，完成數據的解密操作，然后將數據返回給用戶。

7.根據權利要求6所述的一種基于業務隔離存儲的海量存儲數據保護方法，其特征在于，在步驟一之前，還包括系統初始化的步驟，在該步驟中，密鑰管理服務器KMS初始化系統初始參數：密鑰管理服務器KMS讀取業務系統配置文件獲取業務系統的數量BussNum及業務系統的安全等級SecLevel，并構建密鑰key_n和業務系統buss_n之間的映射關系，其中n取值為1……BussNum，密鑰key_n的長度由業務系統安全等級SecLevel決定，即業務系統的安全等級越高，密鑰長度越長。