智能电网云存储系统数据私密性问题研究

发布时间：2019-11-14 13:31

【摘要】：智能电网的智能性是建立在海量的，关键的，敏感的电网运行信息上的，这就需要强大的数据处理、分析和存储能力。这些海量数据的处理和存储对传统的服务器和关系型数据库来说是一个很大的挑战。智能电网云存储系统具备可靠性高、数据处理量巨大、灵活性强、可扩展好以及设备利用率高等优势，能够用于解决智能电网对海量数据的存储的难题。但是智能电网的互动性及新技术的应用增加智能电网云存储系统的数据私密性等数据安全方面的风险。为了解决智能电网云存储系统的数据私密性问题，提高智能电网云存储系统的安全性，促进智能电网云存储的应用和发展。本课题对智能电网的安全威胁及数据私密性保护方案进行了深入的研究，完成了以下几方面的工作：首先，深入分析了智能电网及智能电网云存储系统面临的安全风险。重点研究了智能电网云存储系统数据私密性保护所面临的数据源多、海量数据、实时性要求等挑战，并针对这些挑战研究和设计了相应的关键技术解决方案。其次，在智能电网云存储系统数据私密性保护方案的关键技术的基础上，详细设计了智能电网云存储系统的基于客户端数据加密存储和基于服务器元数据加密存储的私密生保护方案；并深入了分析这两种这方案的优缺点及适用场合，并据此系统设计了适合于智能电网云存储系统的混合加密存储保护方案。然后，利用实验室设备搭建了一个小型Hadoop集群平台和分布式数据库HBase，在搭建的集群平台上开发了智能电网云存储原型系统，实现了智能电网数据在智能电网云存储系统中安全存储、完整性检查及内容分享等功能，验证了利用云存储技术来存储与管理智能电网海量数据的可行性。最后，为了验证方案的可行性，在原型系统上实现了课题所设计的私密性保护方案。并进行了私密性保护实验，，也对实验结果进行了分析，验证了方案的可行性，增强了智能电网云存储系统的安全性。
【图文】：

架构图,架构

图 2-7 HDFS 的架构(1) Namenode 和 DatanodeHDFS 集群通常是由一个元数据服务器 Namenode 和多个块数据服务器Datanode 组成的，Datanode 的数目可以根据实际需要来决定。Namenode 是 HDFS集群中的主服务器或中心服务器，它主要负责管理分布式文件系统的名字空间及处理客户端对文件读写请求；Datanode 是 HDFS 集群中的从服务器，负责管理它所在节点的数据存储与读取。在集群中通常一个节点配置一个 Datanode。 HDFS 提供了文件系统的命名空间接口并允许用户将数据存储在文件中。在 HDFS 内部一个文件会可能被切分为一个或者多个数据块并将这些块存储在一组不同的 Datanode 上。Namenode 主要执行如件或目录的打开、关闭、重命名文等与文件系统名字空间相关的操作，同时也决定了 Datanode 与具体数据块到之间对应的映射关系。而自文件系统客户端的读写请求及 Namenode 的如数据块的创建、复制和删除等指令则由Datanode 负责处理和执行。一般的商用机器上都可以用来运行 Datanode 和Namenode，且 HDFS 是基于 Java 语言开发的，可以部署在各种平台上，具有很好的可移植性。(2) 数据备份

环境配置,硬盘空间,开发平台,插件

所有机器均为同等配置，每台内存 2G，硬盘空间 160G，操作系统buntu 10.10.3 台机器上均安装了 hadoop-0.20.2、jdk-6u22-linux-i586 和-0.90.5，并且安装了 Eclipse 插件。 Hadoop 与 HBase 集群及开发平台的搭建环境配置前期准备本系统运行在云计算的 Hadoop 平台上，版本是 Hadoop0.20.2，具体的配置会本不同而不同。装免密钥登录的 ssh，在终端分别输入以下命令安装 ssh：sudo apt-get install ssh安装 rsync：sudo apt-get install rsync配置 ssh 免密码登录: ssh-keygen -t dsa -P '' -f ~/.ssh/id_dsacat ~/.ssh/id_dsa.pub >>~/.ssh/authorized_keys验证是否成功: ssh localhost
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP333;TP309

【参考文献】