CN102193877A - 一种基于三维空间结构的数据拆分置乱和恢复方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于三维空间结构的数据拆分置乱和恢复方法。这种方法的关键在于将数据信息拆分成数据块，隐藏在三维空间结构中，从而提高了存储数据的机密性。该方法根据数据拆分块大小和拆分块数目将数据分布到三维空间中，同时使用骑士巡游路径在三维空间的每个面上对字节数据置乱，使得数据置乱和拆分过程统一在数据分块过程中，提高了存储系统抵抗信息窃取者攻击的能力，有效地阻止非法用户访问或窃取存储数据信息，提高了分布式存储系统中数据的机密性。

Description

一种基于三维空间结构的数据拆分置乱和恢复方法

技术领域

本发明涉及的是一种安全的用于分布式存储系统的数据分块和恢复算法，能够在分布式存储系统进行数据切分的过程当中置乱数据，保证用户数据的机密性。

背景技术

随着我国信息化程度越来越高，企事业单位对于信息数据和信息化系统依赖程度的不断增加，目前很多信息化系统都是分布式系统，结合当前的云计算，这对于分布式系统的安全提出了严峻的挑战，一方面，信息需要进行加密，另一方面，通过对信息的分块存储，能够加快对于大文件的读写速度。在信息化系统中，越来越多的灾难和威胁所造成的信息系统破坏和业务中断都可能产生严重后果。

分布式存储系统是对抗数据灾难的一种方式，大文件在存储的时候为了安全，以及存储简便的考虑，往往都需要进过分块，并对分块数据进行加密，然后将数据分发到不同的存储节点当中。而传统的分块方法只是单纯的将文件安装比特流进行分块，然后存储于信息系统中。对每一个分块再进行逐个加密，需要一定的时间才能完成加密(解密)的计算，因此，在分布式存储系统切块存储数据的同时，将数据分块与数据置乱加密两种方法有效的结合是一种新的方法。

本方法将分块和置乱有效的结合起来，采用独立的一套安全机制，就能够达到预想的目标。

发明内容

一种基于三维空间结构的数据拆分置乱方法，其特征在于：将L字节大小的文件按照n个字节进行切块，形成行数据，并按照切块依次取m个行数据构造拆分面m×n，形成了 

个拆分面；使用给定的骑士巡游遍历路径的顺序对每个拆分面中字节数据的顺序进行置乱；使用置乱后的k个拆分面构造三维立方体m×n×k；在三维立方体m×n×k中进行分块数据提取，将k个拆分面上属于(i，j)坐标的字节进行提取，构成m×n个分块数据；将分块数据存储到分布式系统的不同存储节点。通过这种方法，将数据置乱和拆分统一在数据分块的过程中，所有的分块数据存储在分布式环境中的不同存储节点，能够保证存储系统中数据的机密性，并且在m×n的矩阵中有多条骑士巡游路径，任何攻击者即使获取到全部的数据块也无法破解数据信息，只有授权用户使用拆分参数(拆分面大小，骑士巡游路径)才能够正常恢复原始数据。

设算法需要处理的文件大小为L字节，用户选取的拆分面为m×n(m和n都不能小于5)，拆分面中的每个坐标点(i，j)对应一个字节数据，记为a_ij(1≤i≤m，1≤j≤n)，拆分使用的骑士巡游路径为P＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m×n，y_m×n)}，则所有数据置乱分布在m×n×k的三维立方体中，其中 

对三维立方体中每个坐标点存放的数据用三维坐标(x，y，z)进行表示，其中1≤x≤m，1≤y≤n，1≤z≤k，从三维立方体中提取的m×n个分块数据可以表示为B_ij＝[(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)]，其中1≤i≤m，1≤j≤n。

拆分面构造方法为：将初始数据按照n个字节进行切块，形成行数据，并按照切块依次取m个行数据构造拆分面m×n，这样整个初始数据就构成了 个拆分面(若L不能整除m×n，则最后一个拆分 面使用“\0”字节补齐)。

拆分面中数据置乱方法为：将拆分面中的数据照行列顺序a₁₁，a₁₂，…，a_1n，a₂₁，a₂₂，…，a_mn依次放入骑士巡游路径遍历的坐标位置(例如：使用8×8拆分面进行数据拆分，图1(a)中的骑士巡游路径为(1，1)，(2，3)，(1，6)，…，(5，1)，(3，2)，a₁₁置乱到(1，1)，a₁₂置乱到(2，3)，......，a₈₈置乱到(3，2))，使得所有拆分面上的数据位置发生了改变。

三维立方体构造方法为：将所有的拆分面按照k的顺序，在三维空间中进行合并，形成三维立方体m×n×k。

分块数据提取规则：在三维立方体m×n×k中，对应每个拆分面上的坐标点信息(i，j)进行分块数据提取，最终生成m×n个分块数据，记为B_ij＝{(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)}，其中1≤i≤m，1≤j≤n，每个分块数据包含所有拆分面中坐标(i，j)对应的字节数据。

其具体步骤为：

(1)初始化算法，输入拆分面大小m×n，选择置乱使用的骑士巡游路径P＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m×n，y_m×n)}，需要分块的文件的路径F，按照字节顺序读取需要拆分的文件F，文件大小为L个字节；

(2)如果m或n小于5，则提示用户重新输入拆分面大小，若重新输入的拆分面m或n大于等于5，则执行步骤(3)，否则，执行步骤(2)；

(3)将初始数据分割为 

个m×n字节大小的分割块，并使用“\0”字节将空余的数据位补齐；

(4)将每个分割块中的数据切分成m个行数据，每个行数据包含n个字节，按照分割顺序将行数据构造成m×n大小的拆分面，总共可以构成k个拆分面；

(5)初始化拆分面置乱顺序，令j＝1；

(6)读取第j个拆分面；

(7)使用骑士巡游路径P对该拆分面进行数据置乱，按照行列顺序读取拆分面中的数据并放入相应巡游步数对应的坐标位置中，将拆分面中(1，1)点数据置乱到(x₁，y₁)位置，(1，2)点数据置乱到(x₂，y₂)位置，......，(1，n)点数据置乱到(x_n，y_n)，(2，1)点数据置乱到(x_n+1，y_n+1)位置，......，(m，n)点数据置乱到(x_m×n，y_m×n)位置；

(8)j增加1，若j≤k，则还有面没有进行置乱，执行步骤(6)，否则，置乱完毕，执行步骤(9)；

(9)将所有的拆分面按照分割块的顺序在三维空间中进行拼接，构造三维立方体m×n×k；

(10)初始化分块数据提取的行坐标x＝0，列坐标y＝0；

(11)从每个拆分面上同样的坐标点位置(x，y)取出对应字节组合成最终分块数据，记为B_ij＝{(x，y，1)，(x，y，2)，…，(x，y，k)}；

(12)y增加1，若y≤n，则执行步骤(11)，否则执行步骤(13)；

(13)x增加1，若x≤m，则执行步骤(11)，否则执行步骤(14)；

(14)数据拆分完成，每个分块数据构成一个文件，共生成m×n个文件，保存在分布式存储系统中。

这种拆分置乱算法的数据恢复是这样实现的：

这种文件拆分置乱方法的数据恢复方法的特征在于：假设文件已经通过上述的拆分置乱方法进行了分块处理，用户已知拆分面的大小m×n以及骑士巡游路径，并获取所有拆分块，则可以进行数据恢复，恢复后的数据存放在文件F中。恢复规则为：通过读取系统中存储的分块数据B_ij＝{(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)}，其中1≤i≤m，1≤j≤n，将所有分块数据中的字节数据按照对应的坐标信息(x，y，z)重构三维立方体m×n×k，并从其中恢复原始的k个拆分面，通过得到的骑士巡游路径遍历一遍拆分面上的数据，即为正确的字节数据序列，最后按照拆分面的顺序由j＝0到j＝k依次输出正确字节数据序列，恢复原始文件。

其具体方法步骤为：

(1)初始化恢复程序，设置恢复文件存放目录Pa₃，设置拆分置乱文件使用的拆分面大小m×n，拆分时使用的骑士巡游路径P＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m×n，y_m×n)}；

(2)在输出路径中生成空白的文件F；

(3)从存储系统中读取该文件的分块数据块B_ij＝{(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)}，其中1≤i≤m，1≤j≤n；

(4)依次读取拆分块中的字节数据，并根据相应的坐标信息填充至三维立方体m×n×k中，形成k个拆分面；

(5)初始化计算的拆分面个数i＝1；

(6)从三维立方体中读取第i个拆分面；

(7)按照骑士巡游路径P＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m×n，y_m×n)}的顺序依次读取拆分面m×n上的数据，形成正确的字节序列；

(8)将字节序列添加至文件F的末尾；

(9)i增加1，若i≤k，则执行步骤(6)，否则执行步骤(10)；

(10)终止恢复程序，成功恢复原始文件至目录Pa₃中。

本发明提供一种基于三维空间结构的数据拆分置乱和恢复方法。这种方法的关键在于将数据信息拆分成数据块，隐藏在三维空间结构中，从而提高了存储数据的机密性。该方法根据数据拆分块大小和拆 分块数目将数据分布到三维空间中，同时使用骑士巡游路径在三维空间的每个面上对字节数据置乱，使得数据置乱和拆分过程统一在数据分块过程中，提高了存储系统抵抗信息窃取者攻击的能力，有效地阻止非法用户访问或窃取存储数据信息，提高了分布式存储系统中数据的机密性。

其主要创新点如下：

1、与传统的文件加密和置乱方法不同，该方法将文件的字节数据在三维空间中进行置乱和切分，只有掌握正确的三维立方体构造方法以及骑士巡游路径，才能够恢复出初始数据，攻击者需要在尝试构造三维立方体的同时破解拆分面置乱过程中使用的骑士巡游路径，增加攻击者破解原始数据的难度。

2、与一般的分布式存储系统的切块方法相比，最终切分块中的数据并不是连续的，无法包含任何与原始数据相关的信息。通过这种置乱与分块的方法，从而能够既达到了数据分块的目的，又能够保证用户数据的机密性。

附图说明

图1：数据拆分置乱过程图解，以8×8×8三维立方体为例：(a)使用骑士巡游路径在平面中进行置乱数据，将每个字节按照巡游的顺序放置在8×8拆分平面中(每个坐标点对应一个字节)，只有根据正确的巡游路径才能够恢复初始数据；(b)将原始数据按照平面(a)的尺寸进行切割，并对每个面按照(a)的法则进行置乱，最后按照切割块的顺序使用多个平面构造三维立方体；(c)在构造的三维立方体中进行数据拆分，每个拆分块只含有原始数据中的一个字节。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

本发明所述算法的特征在于：

一种基于三维空间结构的数据拆分置乱方法，其特征在于：将L字节大小的文件按照n个字节进行切块，形成行数据，并按照切块依次取m个行数据构造拆分面m×n，形成了 

个拆分面；使用给定的骑士巡游遍历路径的顺序对每个拆分面中字节数据的顺序进行置乱；使用置乱后的k个拆分面构造三维立方体m×n×k；在三维立方体m×n×k中进行分块数据提取，将k个拆分面上属于(i，j)坐标的字节进行提取，构成m×n个分块数据；将分块数据存储到分布式系统的不同存储节点。通过这种方法，将数据置乱和拆分统一在数据分块的过程中，所有的分块数据存储在分布式环境中的不同存储节点，能够保证存储系统中数据的机密性，并且在m×n的矩阵中有多条骑士巡游路径，任何攻击者即使获取到全部的数据块也无法破解数据信息，只有授权用户使用拆分参数(拆分面大小，骑士巡游路径)才能够正常恢复原始数据。

设算法需要处理的文件大小为L字节，用户选取的拆分面为m×n(m和n都不能小于5)，拆分面中的每个坐标点(i，j)对应一个字节数据，记为a_ij(1≤i≤m，1≤j≤n)，拆分使用的骑士巡游路径为P＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m×n，y_m×n)}，则所有数据置乱分布在m×n×k的三维立方体中，其中 

对三维立方体中每个坐标点存放的数据用三维坐标(x，y，z)进行表示，其中1≤x≤m，1≤y≤n，1≤z≤k，从三维立方体中提取的m×n个分块数据可以表示为B_ij＝[(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)]，其中1≤i≤m，1≤j≤n。

拆分面构造方法为：将初始数据按照n个字节进行切块，形成行数据，并按照切块依次取m个行数据 构造拆分面m×n，这样整个初始数据就构成了 

个拆分面(若L不能整除m×n，则最后一个拆分面使用“\0”字节补齐)。

拆分面中数据置乱方法为：将拆分面中的数据照行列顺序a₁₁，a₁₂，…，a_1n，a₂₁，a₂₂，…，a_mn依次放入骑士巡游路径遍历的坐标位置(例如：使用8×8拆分面进行数据拆分，图1(a)中的骑士巡游路径为(1，1)，(2，3)，(1，6)，…，(5，1)，(3，2)，a₁₁置乱到(1，1)，a₁₂置乱到(2，3)，......，a₈₈置乱到(3，2))，使得所有拆分面上的数据位置发生了改变。

三维立方体构造方法为：将所有的拆分面按照k的顺序，在三维空间中进行合并，形成三维立方体m×n×k。

分块数据提取规则：在三维立方体m×n×k中，对应每个拆分面上的坐标点信息(i，j)进行分块数据提取，最终生成m×n个分块数据，记为B_ij＝{(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)}，其中1≤i≤m，1≤j≤n，每个分块数据包含所有拆分面中坐标(i，j)对应的字节数据。

其具体步骤为：

(1)初始化算法，输入拆分面大小m×n，选择置乱使用的骑士巡游路径P＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m×n，y_m×n)}，需要分块的文件的路径F，按照字节顺序读取需要拆分的文件F，文件大小为L个字节；

(2)如果m或n小于5，则提示用户重新输入拆分面大小，若重新输入的拆分面m或n大于等于5，则执行步骤(3)，否则，执行步骤(2)；

(3)将初始数据分割为 

个m×n字节大小的分割块，并使用“\0”字节将空余的数据位补齐；

(4)将每个分割块中的数据切分成m个行数据，每个行数据包含n个字节，按照分割顺序将行数据构造成m×n大小的拆分面，总共可以构成k个拆分面；

(5)初始化拆分面置乱顺序，令j＝1；

(6)读取第j个拆分面；

(7)使用骑士巡游路径P对该拆分面进行数据置乱，按照行列顺序读取拆分面中的数据并放入相应巡游步数对应的坐标位置中，将拆分面中(1，1)点数据置乱到(x₁，y₁)位置，(1，2)点数据置乱到(x₂，y₂)位置，......，(1，n)点数据置乱到(x_n，y_n)，(2，1)点数据置乱到(x_n+1，y_n+1)位置，......，(m，n)点数据置乱到(x_m×n，y_m×n)位置；

(8)j增加1，若j≤k，则还有面没有进行置乱，执行步骤(6)，否则，置乱完毕，执行步骤(9)；

(9)将所有的拆分面按照分割块的顺序在三维空间中进行拼接，构造三维立方体m×n×k；

(10)初始化分块数据提取的行坐标x＝0，列坐标y＝0；

(11)从每个拆分面上同样的坐标点位置(x，y)取出对应字节组合成最终分块数据，记为B_ij＝{(x，y，1)，(x，y，2)，…，(x，y，k)}；

(12)y增加1，若y≤n，则执行步骤(11)，否则执行步骤(13)；

(13)x增加1，若x≤m，则执行步骤(11)，否则执行步骤(14)；

(14)数据拆分完成，每个分块数据构成一个文件，共生成m×n个文件，保存在分布式存储系统中。

这种拆分置乱算法的数据恢复是这样实现的：

这种文件拆分置乱方法的数据恢复方法的特征在于：假设文件已经通过上述的拆分置乱方法进行了分块处理，用户已知拆分面的大小m×n以及骑士巡游路径，并获取所有拆分块，则可以进行数据恢复，恢复后的数据存放在文件F中。恢复规则为：通过读取系统中存储的分块数据B_ij＝{(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)}，其中1≤i≤m，1≤j≤n，将所有分块数据中的字节数据按照对应的坐标信息(x，y，z)重构三维立方体m×n×k，并从其中恢复原始的k个拆分面，通过得到的骑士巡游路径遍历一遍拆分面上的数据，即为正确的字节数据序列，最后按照拆分面的顺序由j＝0到j＝k依次输出正确字节数据序列，恢复原始文件。

根据权力3要求的恢复方法，其具体方法步骤为：

(1)初始化恢复程序，设置恢复文件存放目录Pa₃，设置拆分置乱文件使用的拆分面大小m×n，拆分时使用的骑士巡游路径P＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m×n，y_m×n)}；

(2)在输出路径中生成空白的文件F；

(3)从存储系统中读取该文件的分块数据块B_ij＝{(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)}，其中1≤i≤m，1≤j≤n；

(4)依次读取拆分块中的字节数据，并根据相应的坐标信息填充至三维立方体m×n×k中，形成k个拆分面；

(5)初始化计算的拆分面个数i＝1；

(6)从三维立方体中读取第i个拆分面；

(7)按照骑士巡游路径P＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m×n，y_m×n)}的顺序依次读取拆分面m×n上的数据，形成正确的字节序列；

(8)将字节序列添加至文件F的末尾；

(9)i增加1，若i≤k，则执行步骤(6)，否则执行步骤(10)；

(10)终止恢复程序，成功恢复原始文件至目录Pa₃中。

基于三维空间信息的数据拆分置乱算法具体实施模式是这样的：

整个算法分为两个过程，第一个过程是根据文件的路径和一些必要参数对文件进行加密，第二个过程是根据文件块的路径对文件进行解密。

首先给出文件的路径，设定文件形成立方体后每个面的行数m和每个面的列数n，从而将原始文件中构的字节数据分散到三维立方体m×n×k中，之后利用骑士巡游路径对散立方体中每个拆分面上的字节进行置乱，并根据拆分面上的坐标点(i，j)，从所有拆分面中提取相应的字节数据，生成分块数据B_ij＝{(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)}，其中1≤i≤m，1≤j≤n，将分块数据发送到分布式存储系统的存储节点当中。

文件恢复时，首先给出文件块的路径，之后通过读取系统中存储的分块数据B_ij＝{(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)}，其中1≤i≤m，1≤j≤n，将所有分块数据中的字节数据按照对应的坐标信息(x，y，z)重构三维立方体空间m×n×k，并从其中恢复原始的k个拆分面，通过得到的骑士巡游路径遍历一遍拆分面上的数据，即为正确的字节数据序列，最后按照拆分面的顺序由j＝0到j＝k依次输出正确字节数据序列，恢复原始文件。

Claims (3)

1.一种基于三维空间结构的数据拆分置乱方法，其特征在于：将L字节大小的文件按照n个字节进行切块，形成行数据，并按照切块依次取m个行数据构造拆分面m×n，形成了

个拆分面；使用给定的骑士巡游遍历路径的顺序对每个拆分面中字节数据的顺序进行置乱；使用置乱后的k个拆分面构造三维立方体m×n×k；在三维立方体m×n×k中进行分块数据提取，将k个拆分面上属于(i，j)坐标的字节进行提取，构成m×n个分块数据；将分块数据存储到分布式系统的不同存储节点。通过这种方法，将数据置乱和拆分统一在数据分块的过程中，所有的分块数据存储在分布式环境中的不同存储节点，能够保证存储系统中数据的机密性，并且在m×n的矩阵中有多条骑士巡游路径，任何攻击者即使获取到全部的数据块也无法破解数据信息，只有授权用户使用拆分参数(拆分面大小，骑士巡游路径)才能够正常恢复原始数据。

设算法需要处理的文件大小为L字节，用户选取的拆分面为m×n(m和n都不能小于5)，拆分面中的每个坐标点(i，j)对应一个字节数据，记为a_ij(1≤i≤m，1≤j≤n)，拆分使用的骑士巡游路径为P＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m×n，y_m×n)}，则所有数据置乱分布在m×n×k的三维立方体中，其中

对三维立方体中每个坐标点存放的数据用三维坐标(x，y，z)进行表示，其中1≤x≤m，1≤y≤n，1≤z≤k，从三维立方体中提取的m×n个分块数据可以表示为B_ij＝[(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)]，其中1≤i≤m，1≤j≤n。

拆分面构造方法为：将初始数据按照n个字节进行切块，形成行数据，并按照切块依次取m个行数据构造拆分面m×n，这样整个初始数据就构成了

个拆分面(若L不能整除m×n，则最后一个拆分面使用“\0”字节补齐)。

拆分面中数据置乱方法为：将拆分面中的数据照行列顺序a₁₁，a₁₂，…，a_1n，a₂₁，a₂₂，…，a_mn依次放入骑士巡游路径遍历的坐标位置(例如：使用8×8拆分面进行数据拆分，图1(a)中的骑士巡游路径为(1，1)，(2，3)，(1，6)，…，(5，1)，(3，2)，a₁₁置乱到(1，1)，a₁₂置乱到(2，3)，......，a₈₈置乱到(3，2))，使得所有拆分面上的数据位置发生了改变。

三维立方体构造方法为：将所有的拆分面按照k的顺序，在三维空间中进行合并，形成三维立方体m×n×k。

分块数据提取规则：在三维立方体m×n×k中，对应每个拆分面上的坐标点信息(i，j)进行分块数据提取，最终生成m×n个分块数据，记为B_ij＝{(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)}，其中1≤i≤m，1≤j≤n，每个分块数据包含所有拆分面中坐标(i，j)对应的字节数据。

2.根据权力要求1所述的基于信息加密和信息隐藏的方法，其具体方法步骤为：

(1)初始化算法，输入拆分面大小m×n，选择置乱使用的骑士巡游路径P＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m×n，y_m×n)}，需要分块的文件的路径F，按照字节顺序读取需要拆分的文件F，文件大小为L个字节；

(2)如果m或n小于5，则提示用户重新输入拆分面大小，若重新输入的拆分面m或n大于等于5，则执行步骤(3)，否则，执行步骤(2)；

(3)将初始数据分割为个m×n字节大小的分割块，并使用“\0”字节将空余的数据位补齐；

(4)将每个分割块中的数据切分成m个行数据，每个行数据包含n个字节，按照分割顺序将行数据构造成m×n大小的拆分面，总共可以构成k个拆分面；

(5)初始化拆分面置乱顺序，令j＝1；

(6)读取第j个拆分面；

(7)使用骑士巡游路径P对该拆分面进行数据置乱，按照行列顺序读取拆分面中的数据并放入相应巡游步数对应的坐标位置中，将拆分面中(1，1)点数据置乱到(x₁，y₁)位置，(1，2)点数据置乱到(x₂，y₂)位置，......，(1，n)点数据置乱到(x_n，y_n)，(2，1)点数据置乱到(x_n+1，y_n+1)位置，......，(m，n)点数据置乱到(x_m×n，y_m×n)位置；

(8)j增加1，若j≤k，则还有面没有进行置乱，执行步骤(6)，否则，置乱完毕，执行步骤(9)；

(9)将所有的拆分面按照分割块的顺序在三维空间中进行拼接，构造三维立方体m×n×k；

(10)初始化分块数据提取的行坐标x＝0，列坐标y＝0；

(11)从每个拆分面上同样的坐标点位置(x，y)取出对应字节组合成最终分块数据，记为B_ij＝{(x，y，1)，(x，y，2)，…，(x，y，k)}；

(12)y增加1，若y≤n，则执行步骤(11)，否则执行步骤(13)；

(13)x增加1，若x≤m，则执行步骤(11)，否则执行步骤(14)；

(14)数据拆分完成，每个分块数据构成一个文件，共生成m×n个文件，保存在分布式存储系统中。

3.这种文件拆分置乱方法的数据恢复方法的特征在于：假设文件已经通过上述的拆分置乱方法进行了分块处理，用户已知拆分面的大小m×n以及骑士巡游路径，并获取所有拆分块，则可以进行数据恢复，恢复后的数据存放在文件F中。恢复规则为：通过读取系统中存储的分块数据B_ij＝{(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)}，其中1≤i≤m，1≤j≤n，将所有分块数据中的字节数据按照对应的坐标信息(x，y，z)重构三维立方体m×n×k，并从其中恢复原始的k个拆分面，通过得到的骑士巡游路径遍历一遍拆分面上的数据，即为正确的字节数据序列，最后按照拆分面的顺序由j＝0到j＝k依次输出正确字节数据序列，恢复原始文件。根据权力3要求的恢复方法，其具体方法步骤为：

(1)初始化恢复程序，设置恢复文件存放目录Pa₃，设置拆分置乱文件使用的拆分面大小m×n，拆分时使用的骑士巡游路径P＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m×n，y_m×n)}；

(2)在输出路径中生成空白的文件F；

(3)从存储系统中读取该文件的分块数据块B_ij＝{(i，j，1)，(i，j，2)，…，(i，j，k)}，其中1≤i≤m，1≤j≤n；

(4)依次读取拆分块中的字节数据，并根据相应的坐标信息填充至三维立方体m×n×k中，形成k个拆分面；

(5)初始化计算的拆分面个数i＝1；

(6)从三维立方体中读取第i个拆分面；

(7)按照骑士巡游路径P＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，…，(x_m×n，y_m×n)}的顺序依次读取拆分面m×n上的数据，形成正确的字节序列；

(8)将字节序列添加至文件F的末尾；

(9)i增加1，若i≤k，则执行步骤(6)，否则执行步骤(10)；

(10)终止恢复程序，成功恢复原始文件至目录Pa₃中。