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摘要：对很多公司而言，数据管理中的核心问题是数据处理。数据即服务（DAAS）的应用是云计算基础设施建设中必不可少的组成部分。云计算中，大量数据通过网络被各种机构整合并使用。但是，只要数据整合就有数据隐私性和安全性问题。基于此，使用Shami门限算法代替现行数据加密算法，保证数据在云端使用时的隐私性，且数据检索效率比加密算法高。
关键词：云计算；DAAS；数据安全
0引言
对很多公司而言，数据管理中的核心问题是数据处理。有效的数据处理过程，可以从数据中产生有效结果。数据的完整性和正确性在数据管理方面同样扮演着重要角色。以往公司的传统做法是购买相应软件和硬件，建立网络，并雇佣专业数据库管理人员管理数据。这种解决方案目前来看越来越昂贵且复杂化。
1问题解决
数据存储和检索由于高昂的费用一直被认为是一个巨大的挑战，尤其是对一些小公司而言。数据管理费用一般是获取数据成本的5到10倍。高水平的数据管理内部处理技术同样重要，因为要解决诸如数据灾难处理、数据存储技术、容量规划、数据库管理系统和操作系统的升级。大多数公司更喜欢使用自己的技术处理商业应用，而不是由数据管理公司处理。云计算环境中，各种数据作为需求被提供，而提供的服务应满足客户的各种需求。基于上述现象，数据即服务（DAAS）是一个有效的解决方案。数据即服务（DAAS）的应用是云计算基础设施建设中必不可少的部分。云计算中，大量数据通过网络被各种机构整合并使用。只要数据整合就有数据的隐私性和安全性问题。通过数据即服务（DAAS）可保留数据的隐私性。
2数据即服务（DAAS）
数据即服务（DAAS）是一种由第三方服务供应商管理数据库并提供相应软件和硬件，支持数据组织的新数据管理模型。数据即服务（DAAS）面临的主要挑战是建立一个安全有效、能维护和保存数据的体系结构。建立大量有效服务的目的是为了维护和确保数据安全，即使数据来自第三方外购数据，单个数据的价值对供应商而言仍不明显。对一个普遍适用的DAAS框架系统的数据隐私性和安全性而言，有三个问题要解决，基于数据完全的编码问题、私有信息检索和信息分布。本文基于数据安全提出了一种不同于编码的新的解决方案，用于数据存储与检索。
3Shamir秘密分享算法
3.1加密算法
使用加密解决隐私保护问题，导致了较高的时间损耗。此外，数据加密的查询过程中需要查找元组，解决这个问题可以依靠数据内容选择元组过滤器。一个好的过滤器检索数据时花费较小的通信成本。
3.2Shamir算法简介
3.2.1Shamir算法的特征
Shamir的（k,n）私密分享算法将秘密S分为n个子秘密，任意k个子秘密都可以恢复S，而任意k-1个子私密无法恢复S。
3.3Shamir算法实施
与加密方法不同，Shamir私密分享算法计算效率较高。假设数据源D有个数据库，库中存放一张学生表（Students），表中有学生的姓名和年龄，而存放这张表的服务由DAS1,…,DASn等数据库服务提供者提供。根据Shamir私密分享算法，数据源D把Vs的值分为n份，每一个服务提供商有一份，除了只存储在数据源的秘密信息X，任意k（k≤n）的值都是重组秘密所需。数据源D选择一个度数为k-1的随机多项式q(x)，此多项式中常数项是秘密的值Vs，而私密信息X由n个点集组成，第i个点相当于数据库服务提供商。数据源D使用q(xi)（xi∈X）计算服务提供商的每一份，并将其发送给相应的数据库服务提供商DASi。使用上述任意k个多项式就可以重建秘密值，因为其中有包括秘密值Vs在内的k个未知数。为了重构秘密值Vs，任意k个服务提供者都分享其收到的信息，并需要通过D知道X的秘密点集。
4实例说明
假设数据源D中有一张学生(Students)表，表中有年龄（ages）属性。D想把ages作为外部数据分给三个数据采集站（DAS1，DAS2，DAS3）。为完成这一过程，算法对应每个工资值选择了一个度数为1的随机多项式，共5个，每个多项式中的常数项就是工资。其中，n=3，k=2，秘密信息X对应的每个DAS值为{x1=2,x2=4,x3=1}。每个子数据都通过多项式函数到对应的DAS。如果x1放在多项式中，那么年龄值22放在DAS1中的值就是222，放在DAS2中的值就是35，以此类推。
5结语
实验中使用Java语言模拟数据在不同DAS供应商的存储和数据在不同DAS的检索过程。为了分析秘密分享算法分配数据的效率，在数据源中存储了大小为10MB的数据进行实验。随着划分份数的增加，数据存储过程的时间代价随之增加。
参考文献
[1]郭本俊,王鹏.基于MPI的云计算模型[J].计算机工程,2009,35(24):84-86.
[2]冯登国,张敏.云计算安全研究[J].软件学报,2011,22(1)71-83.
作者:郭良 单位:聊城大学东昌学院
