[发明专利]一种在大数据背景下的数据安全存储方法

权利要求书

1.一种在大数据背景下的数据安全存储方法，包括：

接收待存储的文件，确认文件完整性和有效性；

估计待存储文件大小，并进行目的地空间判断；

划分待存储文件；

对待存储文件进行分布；

对待存储文件进行编码加密；

对待存储文件进行存储；以及

对待存储文件进行解码和恢复；

其中接收待存储的文件并确认文件完整性和有效性包括：如果文件完整且有效则进行下一步操作，否则返回给发送者，以提示其重新发送；估计待存储文件大小并进行目的地空间判断包括：如果待存储文件大小大于目的地空间的单位单元的大小，则用前者除以后者，以确定存储单位单元的数量，如果相除结果不大于一，则确定数量为一个，否则按“进一法”确定单位单元数量；

其中划分待存储文件包括：将文件划分为N个消息，其中N是正整数；

其中划分待存储文件包括将文件划分为N个消息具体包括：将确定完整且有效的待存储文件称为F，它是包含N个消息的串，F＝(d₁,d₂,……,d_N)，其中d_i是w个码元形式的第i个消息，i和w都是正整数，即d_i＝(d_(i-1)w+1，……，d_iw)，即256比特，因此文件F可被分为Nw个消息码元：F＝(d₁,……,d_w),(d_w+1,……,d_2w),……,(d_(N-1)w+1,……,d_Nw)；

其中对待存储文件进行分布包括：

分布函数R(d)为：

其中d＝1,2，……，k；j＝0，1，2，…k-1；

其中的函数I(d)表示如下：

如果d＝1，则I(d)＝1/k；

如果d＝2,3，……，k，则I(d)＝1/(d*(d-1))；

函数T(d)表示：

如果d＝1，2，……，(k/s)-1，则T(d)＝s/(k*d)；

如果d＝(k/s)，则T(d)＝s*ln(s/f)/k,；

如果d＝(k/s)+1,……，k，则T(d)＝0；

其中s＝c*ln(k/f)*√k；

k表示整数，d表示小于k的整数，c、f为常数。

2.如权利要求1所述的在大数据背景下的数据安全存储方法，其中c>0。

3.如权利要求2所述的在大数据背景下的数据安全存储方法，其中对待存储文件进行编码加密包括：加密后的文件为F’，其由N+1个加密的消息组成，其形式为：F’＝(e₁,e₂,……,e_N+1)；e_i是d_i经编码加密后的消息，其中加密的消息其中I是初始化向量，E_K(i)表示基于密钥的加密算法，而e_N+1表示之前所有加密消息e₁,e₂,……,e_N的密钥K和哈希的异或函数，即：其中H(i)是密码算法；其中K是从块分组密码中随机选取的密钥。

4.如权利要求3所述的在大数据背景下的数据安全存储方法，其中E_K(i)选择AES算法，而H(i)选择SHA算法。

5.如权利要求3到4中任一个所述的在大数据背景下的数据安全存储方法，其中对待存储文件进行存储包括：将二进制形式的源文件的数据进行分组处理，以形成相同数据组；根据数据组在源文件中的次序而对每个数据组产生相应的二维坐标以形成坐标组；将坐标组存储在存储设备上。

6.如权利要求5所述的在大数据背景下的数据安全存储方法，其中对待存储文件进行解码和恢复包括：通过从码元解码消息e_i而解码F’；通过使用F’＝(e₁,e₂,……,e_N+1)的前N个消息而计算哈希H(e₁,e₂,……,e_N)；通过使用F’的最后一条消息e_N+1和哈希而计算密钥K，使得通过使用加密的消息e_i和用密钥K的解密来计算初始消息d_i，使得