基于云计算的数据查找与加密方案研究

原虹+刘致放

摘 要 云计算是一种新型的信息化技术，在计算机领域中发挥着重要的作用，目前对云计算的数据查找和加密方案的研究已经引起了社会的高度关注。文章从云计算概述，云计算中的专业名词及其意义，云计算的数据查询与加密等三个方面对研究对象进行探讨。

关键词 云计算；数据查找；加密

中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）05-0063-01

云计算可以让每个网络用户体验极速的计算能力，对气候、市场也有强大的预测能力，存储能力也很强大，计算和存储都在云中，用户通过各种设备可以畅游网络，享受便捷服务。云计算的优势和特色是非常明显的，但是在如今的网络中，对于每个用户而言，云计算还存在着很多安全隐患，如个人私密的泄露，所以对于使用云计算服务的用户，快速查到自己所需要的数据信息，安全、有效的传输自己的数据是一个非常重要的问题。综上所述，云计算的数据查找与加密是非常值得探讨的问题，有助于云计算服务更好地为所有用户服务。

1 云计算概述

云计算是现在研究的热点，国际上没有一个标准定义，因为直到现在人们仍然在不懈研究，云计算的定义随着人们研究的深入也在不断的完善。就目前而言，普遍对云计算是这样定义的，云计算是运用于互联网的计算，它类似于一个公共平台，对所有资源进行整合，将信息数据按照每台计算机和其他设备的需求分配，最终的目的是实现所有资源对用户透明。

云计算是基于网络的，而网络中的应用程序运用一定方式可以快速扩展和收缩，按照需求获得所需资源，这个提供资源的网络类似一个平台，被称为“云”。用户眼中的“云”资源丰富，而且可以无限扩展，用户可以按照自己的需求随时查找信息，当然这个需要付费，就像我们利用2G/3G网络一般。云计算综合了并行计算、网络计算和分布式计算，三者并驾齐驱，共同发展，也使这些概念在商业上体现了其价值。

2 云计算中的专业名词及其意义

云计算中的一些专业名词就像在一个企业每个人的头衔一样，不同的头衔负责不同的工作，云计算中也有很多这样的名词，具体如下。

1） DIS（数据查询者集合）包括ID（数据查询者身份）、POS（数据查询者位置）、SL（数据查询者安全等级）。

2）DO（数据拥有者）包括ID（数据查询者身份）、DT（数据拥有者所具有的数据类型）、Cer（DIS所需获得的认证证书）。

3）IR（查询请求）包括DIS、DO、Req_index（用户查询请求）、datablock_index（DIS请求查询的数据块）、operation（DIS请求对数据的操作）。

4）CE（可计算加密）包括Key_Gen（密钥生成算法）、Enc（加密算法）、Dec（解密算法）、Cc（密文计算算法）。

3 云计算的数据查询与加密

3.1 数据查询

一般来说DO掌握用户对数据的访问权限，DO可以直接将权限指派给DIS，但这种方法的扩展性不理想，往往查询一类数据就要指派一次，查询另一类数据还要再次指派，非常浪费时间；而通过对身份的鉴别后将权限指派给DIS，这种方法优于之前的方法，可以控制访问量，如今主要研究的方向也是后者---DO通过身份的鉴别后将权限指派给DIS。

云计算中，针对用户访问权限问题，传统的数据查询方案区分能力差，即区分DO和DIS的能力差；处理大规模、大量数据的能力差，即处理云计算中的访问量和数据量差。针对这些问题提出了身份管理模型和基于权限的身份鉴别方法，可以有效提高数据查询能力。

1）IMM，即身份管理模型。做一个有向图，表现不同用户的身份关系。用户的身份用图中的节点代表，不同用户身份之间的继承关系用边代表。就绪、激活、失效代表了不同用户的身份状态。虚线和实线分别代表身份间的激活关系和身份间的权限继承关系，至此构造了一个身份管理模型。

2）基于权限的身份鉴别。以身份管理模型为基础，在严格的身份权限等级中，为了系统的身份配置不过多、过乱，不同的身份权限是不可以相等的，也不可以存在相互包含的关系，通过计算，DO根据用户需求，为其选择适合的权限和身份数据最少的身份集合，此类算法便是基于权限的身份鉴别方法。

3.2 云计算的数据加密

隐私安全在这个网络无孔不入的年代尤为重要，云计算中也一样，无论是DO自己的数据还是DIS获得的数据，隐私安全很重要，现在很多用户因为隐私泄露造成重大财产损失，为了更好的隐私安全，我们要为隐私加密，但是由于传统的加密方法基本都不支持密文运算，严重影响相关供应商为用户提供云服务的质量，介于此，经过深入研究，得出了CES加密方法，CES加密方法运用时，数据被分为了字符串和数值数据，它不但能够保证DO和DIS的数据安全，加密字符串的模糊检索和加密数值数据的基本算数运算也能有效进行，运用此方法用户的隐私安全得到了保证，云服务运营商也可以更好的为用户服务。

CES的字符串的模糊检索主要处理的是英文数据，根据不同的英文单词，通过关键词匹配和前缀匹配进行检索，例如lucky和duck，由于lucky和luck词义相近，所以lucky以luck为前缀。一般来说，通过前缀匹配便可进行模糊检索。如果想返回检索结果要遵循以下原则：最匹配的结果集由与检索参数一样的字符串构成；次匹配结果集由与检索参数开始的字符串构成；设定检索参数的字符数为m，前m-1个字符与检索参数相同，基本匹配结果集由第m个字符与检索参数不相同的字符串则构成。

随着经济的发展，计算机科学的不断进步，以及我们对云计算越来越多的运用，会使越来越多的方法不断涌现，云计算的数据处理能力及存储能力会得到更好的开发和运用，给互联网发展提出一个新思路。

4 结束语

云计算的处理数据和储存数据的超强能力让越来越多的用户趋之若鹜，让越来越多的网络运营商看到了巨大的商机，然而在实际的云计算中由于数据查询和数据加密的方法不能满足用户的需求，同时针对云计算中的一些安全隐患也没有得到很好的解决，说明如今应用的数据查询和加密方法是不适用的，本文经过研究和探讨提出身份管理模型和权限的身份鉴别两种新数据查询方法，以及CES加密方法，以上方法能有效提高云计算中的数据处理能力，用户隐私安全也得到了极大保证。

参考文献

[1]于延，王建华，孙惠杰.基于云计算的数据查找与加密方案研究[J].计算机工程与应用，2013（04）.

[2]孟乡.基于云计算的数据中心构建探析[M].北京出版社，2012.

[3]刘鹏.面向云计算的数据中心网络结构研究[M].北京出版社，2013.endprint