CN103403731B - 云存储系统的数据加密处理装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种云存储系统包括用于存储和管理数据的多个云存储模块以及加密处理装置。该加密处理装置包括：优先级管理单元，其利用有关是否支持所述多个云存储模块中的每一个的加密处理的信息来管理所述云存储模块的数据加密优先级；以及加密请求单元，其响应于数据加密请求，基于由所述优先级管理单元管理的优先级来选择至少一个云存储模块，并在将数据传送给所选择的云存储模块之后请求加密。

Description

云存储系统的数据加密处理装置和方法
技术领域
本发明涉及云存储系统，更具体地讲，涉及一种云存储系统的数据加密处理装置和方法，其基于有关是否支持数据的加密处理的信息评定（grade）云存储模块的优先级，并在基于评定的优先级选择的云存储模块中对数据进行加密。
背景技术
通常，为了使用信息技术(IT)环境，通过将诸如服务器、存储器、软件、解决方案、线路等元素集成来实现功能，并开发诸如网站、邮件ERP、CRM等解决方案。在这种开发中，需要软件的引入以及系统的集成和定制，因此，需要研究单独的技术。为了克服这种缺点，近来已开发出云计算技术并可使用，其中构建IT环境以使得即使没有单独技术的专业性也能够使用服务。
这种云计算可大致分成三个领域，即，提供软件应用服务作为服务的软件即服务(SaaS)、提供标准化平台作为服务的平台即服务(PaaS)以及提供诸如存储器、网络等的基础设施作为服务的基础设施即服务(IaaS)。
作为云计算技术之一，云存储系统虚拟地使不同用户的数据看起来存储在单独的空间中，但实际上将所述数据物理地存储在相同的存储空间中。
云存储系统在存储数据时不对数据本身进行加密并存储，而是在发送数据时对数据进行加密并存储。
另一方面，为了在云存储中存储要求安全性的文档（例如，公司文档），必然需要对文档进行加密并存储的功能。
然而，当期望直接支持加密功能时，提供大规模数据的存储服务的云存储系统导致对数据进行加密和解密所需的计算开销，因此，需要使用许多资源。
发明内容
技术问题
鉴于上述问题，本发明提供了一种云存储系统中的加密处理装置和方法，其评定包括支持数据加密的硬件的云存储模块和包括无法支持加密的硬件的云存储模块的优先级，并在基于评定的优先级选择的云存储模块中对数据进行加密和存储。
技术方案
根据本发明的实施方式，提供了一种云存储系统的数据加密处理装置，该数据加密处理装置包括：
优先级管理器，其被配置为基于有关各个云存储模块是否支持加密处理的信息来管理多个云存储模块的数据加密优先级，所述云存储模块经由通信网络连接到所述数据加密处理装置；以及
加密请求器，其被配置为响应于数据加密请求，基于由所述优先级管理器管理的所述优先级来选择至少一个云存储模块，并将数据传送给所选择的云存储模块以请求对所述数据的加密。
优选地，所述加密请求器对各个云存储模块的加密请求数量进行计数，并且
所述优先级管理器基于各个云存储模块的加密请求数量的计数值以及有关是否支持加密处理的所述信息来更新云存储模块的优先级。
优选地，当请求数据的加密时，所述加密请求器增加所选择的云存储模块的加密请求数量的计数值，当在所选择的云存储模块中数据的加密结束时，所述加密请求器减小加密请求数量的计数值，并且
所述加密请求器根据改变的加密请求数量的计数值更新云存储模块的优先级。
优选地，所述数据加密处理装置还包括资源管理器，其被配置为管理有关各个云存储模块的资源信息，
所述优先级管理器基于所述资源信息以及有关是否支持加密处理的所述信息来管理所述云存储模块的优先级。
优选地，当向选择的云存储模块请求数据的加密时并且当所选择的云存储模块结束数据的加密时，所述资源管理器从所选择的云存储模块接收资源信息，并且
所述优先级管理器基于所接收到的资源信息更新所述云存储模块的优先级。
优选地，加密的数据被存储在所选择的云存储模块中。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种云存储系统中的数据加密方法，该数据加密方法包括以下步骤：
基于有关各个云存储模块是否支持加密处理的信息设定多个云存储模块的数据加密优先级，以将所述优先级存储在存储器中；
响应于数据加密请求，基于存储在所述存储器中的优先级选择至少一个云存储模块；以及
将数据发送给所选择的云存储模块以请求所述数据的加密。
优选地，所述设定优先级的步骤包括以下步骤：基于各个云存储模块的加密请求数量的计数值以及有关是否支持加密处理的所述信息来设定云存储模块的优先级。
优选地，所述方法还包括以下步骤：当向所选择的云存储模块请求数据的加密时，增加针对所选择的云存储模块的加密请求数量的计数值；
根据经增加的加密请求数量的计数值更新云存储模块的优先级；
当在所选择的云存储模块中数据的加密结束时，减小针对所选择的云存储模块的加密请求数量的计数值；以及
根据经减小的计数值更新云存储模块的优先级。
优选地，所述设定优先级以将所述优先级存储在存储器中的步骤包括以下步骤：从所述多个云存储模块中的每一个接收资源信息；以及
基于所接收到的资源信息以及有关是否支持加密处理的所述信息设定云存储模块的优先级。
优选地，所述设定优先级的步骤包括以下步骤：
增加针对各个云存储模块的加密请求数量的计数值以设定云存储模块的优先级。
优选地，所述数据加密方法还包括以下步骤：当向所选择的云存储模块请求数据的加密时，增加针对所选择的云存储模块的加密请求数量的计数值，并从所选择的云存储模块接收资源信息；
根据经增加的加密请求数量的计数值以及所接收到的资源信息来更新云存储模块的优先级；
当在所选择的云存储模块中数据的加密结束时，减小针对所选择的云存储模块的加密请求数量的计数值，并从所选择的云存储模块接收资源信息；以及
根据经减小的加密请求数量的计数值以及所接收到的资源信息来更新云存储模块的优先级。
有益效果
本发明直接利用多个云存储模块的资源对数据进行加密和存储，由此可减少由数据加密引起的计算开销，从而提高诸如机密文档的数据的安全性。
此外，本发明基于各个云存储模块的中央处理单元是否支持加密处理来评定相应的云存储模块的优先级，并基于评定的优先级选择特定的云存储模块，以使得所选择的云存储模块能够加密数据，从而提高数据加密的处理速度。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施方式的云存储系统的框图；以及
图2是描述根据本发明的实施方式的云存储系统中的数据加密方法的流程图。
具体实施方式
图1是示出根据本发明的实施方式的云存储系统的框图。云存储系统包括多个云存储模块100以及经由通信网络150连接到所述多个云存储模块100的加密处理装置170。
各个云存储模块100包括为公司或个人提供针对大规模数据的存储服务的云存储器110（例如，硬盘、存储器等）以及被实现为用于控制云存储器110的中央处理单元(CPU)的控制器120。云存储模块100根据来自加密处理装置170的数据加密请求来加密数据，并将加密的数据存储在云存储器110中。
根据本发明，所述多个云存储模块100大致分成两种类型，即，控制器120支持数据加密处理的一种类型的云存储模块，以及控制器120无法支持数据加密处理的一种类型的云存储模块。这里，作为支持数据加密处理的控制器120的示例，可以存在具有高级加密标准新指令(AES-NI)功能的CPU。
各个云存储模块100将其自己的有关控制器120和云存储器110的资源信息提供给数据加密处理装置170。另外，各个云存储模块100可以对存储在云存储器110中的加密的数据进行解密，并将解密的数据提供给不同的云存储模块。
加密处理装置170向从所述多个云存储模块100当中选择出的云存储模块请求数据加密，并使得所选择的云存储模块100能够存储加密的数据或根据不同的云存储模块100的请求提供存储在所选择的云存储模块100中的加密的数据。
在本发明的实施方式中，尽管加密处理装置170被示出为经由通信网络150连接到所述多个云存储模块100，但是加密处理装置170的上述功能可被实现为各个云存储模块100中的程序。
如图1所示，加密处理装置170包括优先级管理器172、加密请求器174、资源管理器176和存储器178。
优先级管理器172根据有关经由通信网络150连接到优先级管理器172的多个云存储模块100的资源信息，分别管理能够支持加密处理的云存储模块和不能支持加密处理的云存储模块。另外，如稍后描述的，优先级管理器172基于加密请求数量的计数值以及有关云存储模块的资源信息来评定能够支持加密处理的云存储模块的加密优先级。评定的优先级被存储在存储器178中。在优先级管理器172中，能够支持加密处理的云存储模块高于不能支持加密处理的云存储模块。
当公司或个人请求重要数据的加密时，加密请求器174将所述重要数据发送给根据相应云存储模块100的优先级选择的云存储模块100，以请求由所选择的云存储模块100进行数据加密。加密请求器174增加针对加密数据选择的云存储模块100中的当前执行的加密的请求数量，并且当所选择的云存储模块100结束加密时，加密请求器174减小加密请求的数量。换言之，加密请求器174基于加密请求数量的计数值以及各个云存储模块100是否支持加密处理来从多个评定的云存储模块100当中选择执行数据加密的云存储模块100。更详细地讲，加密请求器174根据按照加密请求数量的计数值的降序评定的优先级从能够支持加密处理的云存储模块100当中选择云存储模块100，并向所选择的云存储模块100请求数据加密。
优先级管理器172根据改变的加密请求数量的计数值来改变各个云存储模块100的优先级。具体地讲，当请求数据加密时并且当结束数据加密时，优先级管理器172识别加密请求数量的计数值的改变，以改变各个云存储模块100的优先级。
由加密请求器174选择的云存储模块100可完成数据加密，然后，为相等地分配数据而选择的云存储模块100可以存储加密的数据，或者不同的云存储模块100可以存储加密的数据。
资源管理器176管理从相应云存储模块100提供的有关相应云存储模块100的可用资源信息。这里，所述资源信息包括各个云存储模块100的加密数据的大小以及各个云存储模块100的控制器和云存储器的规格。
如上所述，与执行根据是否支持加密处理以及加密请求数量的计数值而选择的加密的云存储模块不同，作为另选方案，优先级管理器172可以基于改变的加密请求数量的计数值以及从资源管理器176提供的资源信息来改变云存储模块100的优先级。
图2是描述根据本发明的实施方式的云存储系统中的数据加密方法的流程图。
首先，如图2所示，优先级管理器172从经由通信网络150连接到优先级管理器172的相应云存储模块100接收有关是否支持加密处理的信息，并基于所述是否支持加密处理的信息以及针对相应云存储模块100的加密请求数量的计数值来评定相应云存储模块100的优先级。在操作S200中将评定的优先级存储在存储器178中。
随后，当在操作S202中，任意公司或用户在存储数据时请求数据加密时，在操作S204中，加密请求器174根据存储在存储器178中的相应云存储模块100的优先级选择至少一个云存储模块100来执行数据加密。
然后，在操作S206中，加密请求器174将数据发送给所选择的云存储模块100以请求数据加密。因此，所选择的云存储模块100利用其自己的资源对数据进行加密，并将加密的数据存储在云存储器110中。
在加密请求之后，在操作S208中，加密请求器174增加针对所选择的云存储模块100的加密请求数量的计数值，并将经增加的计数值提供给优先级管理器172。因此，优先级管理器172基于经增加的计数值实时地更新具有加密优先权的云存储模块100的优先级。
随后，在操作S210中，加密请求器174确定在所选择的云存储模块100中加密是否结束。当从所选择的云存储模块100接收到指示“加密结束”的消息时，加密请求器174进行至操作S212。在操作S212中，加密请求器174减小针对所选择的云存储模块100的加密请求数量的计数值，并将经减小的计数值提供给优先级管理器172。因此，优先级管理器172根据经减小的计数值更新具有加密优先权的云存储模块100的优先级。
根据本发明的上述实施方式，经由通信网络连接到加密处理装置的云存储模块直接执行影响计算开销的加密处理操作，因此可减少云存储系统的总体计算开销，此外可快速处理数据加密的计算。
此外，在本发明的实施方式中，上面作为示例已描述了基于是否支持加密处理以及加密请求数量的计数值来选择云存储模块100，并且所选择的云存储模块100对数据进行加密。然而，作为另一示例，可以基于资源信息、是否支持加密处理以及计数值来选择加密数据的云存储模块100。例如，优先级管理器172可以基于有关控制器和存储器的资源信息、有关是否支持加密处理的信息以及加密请求数量的计数值（从多个云存储模块100提供的）来设定各个云存储模块100的优先级。
根据本发明的实施方式的上述加密处理装置170可被实现为云存储模块100中的程序。另外，例如，上面将各个加密处理装置170和所述多个云存储模块100描述为包括自动处理信息的处理器和存储器的独立装置，这仅是为了描述本发明的实施方式而进行的举例说明。本发明不限于此。例如，本发明可包括这样的云计算环境，其中上述信息永久性地存储在网络上的虚拟化装置（或服务器）中，并临时存储在加密处理装置170和所述多个云存储模块100中。即，应该指出的是，上述信息存储在网络上的虚拟化装置中，包括各种多媒体功能的用户设备可在任何时间在任何地点使用上述信息。
尽管已针对实施方式示出并描述了本发明，但是本发明不限于此。本领域技术人员将理解，在不脱离下面的权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可进行各种改变和修改。
工业实用性
本发明可用作在云计算环境中对数据进行加密并将加密的数据存储在存储器中的技术。
此外，本发明可用作可提高在云环境中对数据进行加密时的处理性能，此外可有效管理云环境中的资源的技术。

Claims (12)

1.一种云存储系统的数据加密处理装置，该数据加密处理装置包括：
优先级管理器，其被配置为基于有关各个云存储模块是否支持加密处理的信息来管理多个所述云存储模块的数据加密的优先级，所述云存储模块经由通信网络连接到所述数据加密处理装置；以及
加密请求器，其被配置为响应于数据加密请求，基于由所述优先级管理器管理的所述优先级来选择至少一个云存储模块，并将数据传送给所选择的云存储模块以请求所述数据的加密。
2.根据权利要求1所述的数据加密处理装置，其中，
所述加密请求器针对各个所述云存储模块的加密请求数量分别进行计数，并且
所述优先级管理器基于针对各个所述云存储模块的加密请求数量的计数值以及有关是否支持加密处理的所述信息来更新所述云存储模块的所述优先级。
3.根据权利要求2所述的数据加密处理装置，其中，
当请求数据的加密时，所述加密请求器增加针对所选择的云存储模块的加密请求数量的所述计数值，
当在所选择的云存储模块中所述数据的加密结束时，所述加密请求器减小加密请求数量的所述计数值，并且
所述优先级管理器根据改变的加密请求数量的计数值来更新所述云存储模块的所述优先级。
4.根据权利要求1所述的数据加密处理装置，该数据加密处理装置还包括资源管理器，该资源管理器被配置为管理有关各个所述云存储模块的资源信息，
其中，所述优先级管理器基于所述资源信息以及有关是否支持加密处理的所述信息来管理所述云存储模块的所述优先级。
5.根据权利要求4所述的数据加密处理装置，其中，
当向所选择的云存储模块请求所述数据的加密时或者当所选择的云存储模块结束所述数据的加密时，所述资源管理器从所选择的云存储模块接收资源信息，并且
所述优先级管理器基于所接收到的资源信息来更新所述云存储模块的所述优先级。
6.根据权利要求1所述的数据加密处理装置，其中，经加密的数据被存储在所选择的云存储模块中。
7.一种云存储系统中的数据加密方法，该数据加密方法包括以下步骤：
基于有关各个云存储模块是否支持加密处理的信息来设定多个所述云存储模块的数据加密的优先级；
响应于数据加密请求，基于所述优先级来选择至少一个云存储模块；以及
将数据发送给所选择的云存储模块以请求所述数据的加密。
8.根据权利要求7所述的数据加密方法，其中，所述设定优先级的步骤包括以下步骤：基于分别针对各个所述云存储模块的加密请求数量的计数值以及有关是否支持加密处理的所述信息来设定所述云存储模块的所述优先级。
9.根据权利要求8所述的数据加密方法，该数据加密方法还包括以下步骤：
当向所选择的云存储模块请求所述数据的加密时，增加针对所选择的云存储模块的加密请求数量的计数值；
根据经增加的加密请求数量的计数值来更新所述云存储模块的所述优先级；
当在所选择的云存储模块中所述数据的加密结束时，减小针对所选择的云存储模块的加密请求数量的所述计数值；以及
根据经减小的计数值来更新所述云存储模块的所述优先级。
10.根据权利要求7所述的数据加密方法，其中，所述设定优先级的步骤包括以下步骤：
从所述多个云存储模块中的每一个接收资源信息；以及
基于所接收到的资源信息以及有关是否支持加密处理的所述信息来设定所述云存储模块的所述优先级。
11.根据权利要求10所述的数据加密方法，其中，还基于针对各个云存储模块的加密请求数量的计数值设定所述云存储模块的所述优先级。
12.根据权利要求11所述的数据加密方法，该数据加密方法还包括以下步骤：
当向所选择的云存储模块请求所述数据的加密时，增加针对所选择的云存储模块的加密请求数量的所述计数值，并从所选择的云存储模块接收资源信息；
根据经增加的加密请求数量的计数值以及所接收到的资源信息来更新所述云存储模块的所述优先级；
当在所选择的云存储模块中所述数据的加密结束时，减小针对所选择的云存储模块的加密请求数量的所述计数值，并从所选择的云存储模块接收资源信息；以及
根据经减小的加密请求数量的计数值以及所接收到的资源信息来更新所述云存储模块的所述优先级。
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