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安卓系统可否认存储加密关键技术研究

安卓系统可否认存储加密关键技术研究

作者：张雪杰西安电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,智能终端已经成为人们日常生活的一部分,智能终端上存储了大量敏感信息,存在敏感信息泄露的风险。存储加密可以保障存储设备中数据的机密性。然而,当设备所有者被敌手胁迫公开设备的解密密钥时,常规的存储加密方案无法保护存储... 详细信息

近年来,智能终端已经成为人们日常生活的一部分,智能终端上存储了大量敏感信息,存在敏感信息泄露的风险。存储加密可以保障存储设备中数据的机密性。然而,当设备所有者被敌手胁迫公开设备的解密密钥时,常规的存储加密方案无法保护存储设备中的数据。例如,近年来世界各国边境执法部门加大了检查力度,因手机里存储一些被当地政府认定的“敏感信息”而被遣返的案例不断发生。面对严苛的过境安检等威情场景,对智能终端增加隐藏敏感数据的功能至关重要。可否认存储加密技术允许用户在加密消息之后产生一个或多个“伪造”的密钥,使得打开密文得到另一个合理消息。当用户受到胁迫攻击时,用户可以公开伪造密钥把存储设备的密文解密为合理的明文信息,从而隐藏了敏感数据的存在。然而,现有的应用于安卓设备的可否认存储加密方案具有数据丢失和多隐藏卷的密钥管理问题,并且不支持用户在任意时刻否认敏感数据的存在。针对上述问题,本文提出一种多级别可否认存储加密方案,解决了数据丢失问题和多隐藏卷的密钥管理问题;并设计一种多级别可否认存储加密的锁屏切换方案,使得用户在任意时刻都可以否认敏感数据的存在。具体来说,我们的工作和贡献如下:(1)提出了新的多级别可否认存储加密方案。为了避免已有方案中两个加密卷占据同一个物理逻辑块而产生的数据丢失问题,使用安卓内核的逻辑卷管理和精简配置两个功能将存储设备转化为一个由细粒度逻辑块组成的虚拟池,为不同的加密卷分配不同的细粒度逻辑块从而避免了数据丢失问题。本方案还设计新的多隐藏卷密钥生成方案,已有方案中多隐藏卷的主密钥通常存储在隐藏卷的卷首,主密钥存储位置被其他数据覆盖会导致隐藏卷中的敏感数据无法恢复,新的多隐藏卷密钥生成方案避免在设备中存储隐藏卷主密钥。(2)设计了一种支持可否认存储加密模式切换的锁屏切换方案。现有的多级别可否认存储加密方案通过重启设备实现隐藏卷到公共卷的模式切换,不支持用户在使用隐藏卷时否认敏感数据的存在。通过修改安卓自带的屏幕锁软件使之支持模式切换,支持用户无需重启设备也可以实现隐藏卷到公共卷的模式切换,保护了当前隐藏卷中的敏感数据。(3)在安卓系统中增加多级别可否认功能和锁屏切换功能。首先搭建安卓系统的编译环境并分析安卓的加密模块,将多级别可否认存储加密功能作为一个加密可选项添加至加密模块,与安卓默认加密功能并不冲突;其次分析安卓自带的屏幕锁软件以及安卓的内部通信Vold,通过Vold实现隐藏卷到公共卷的模式切换功能。最后,通过测试表明多级别可否认功能和锁屏切换功能是实际可行的。与现有工作相比,本文方案具有以下两点优势:1)解决数据丢失问题,提高了存储设备的利用率;2)在任意情况下都可以为敏感数据提供合理的否认。

关键词：隐藏卷技术精简配置技术安卓存储加密

基于Android平台的可否认存储加密系统的设计与验证

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基于Android平台的可否认存储加密系统的设计与验证

作者：宋崇崇北京邮电大学

学位级别：硕士

目前,随着智能手机的快速发展与普及,智能手机的功能越来越强大,并且渗透到人们生活的各个方面,自然而然的智能手机上存储了许多敏感的个人信息以及商业数据,也因此造成了潜在的用户数据的安全隐患。于是,所有的主流移动操作系统都会提... 详细信息

目前,随着智能手机的快速发展与普及,智能手机的功能越来越强大,并且渗透到人们生活的各个方面,自然而然的智能手机上存储了许多敏感的个人信息以及商业数据,也因此造成了潜在的用户数据的安全隐患。于是,所有的主流移动操作系统都会提供一些必要的保护措施,例如用户通过设置锁屏密码,以在手机丢失或者被盗的情况下对用户的敏感数据进行保护。然而,在特定情境下,恶意软件或恶意竞争对手通过一些特殊手段采取暴力威胁等方法,从用户口中获取到锁屏密码,使得这种保护措施失去应有的效力,仍然不能保证用户数据的安全。因此本文提出可否认存储加密(PlausibleDeniable Encryption, PDE)系统,旨在通过对原生Android系统进行修改,将PDE从PC引入移动终端,为用户提供“两个密码,两个模式,两个系统”:用户输入诱饵密码,启动标准模式,进入诱饵系统,该模式用于日常使用,并不包含任何隐私数据;用户输入真实密码,启动PDE模式,进入真实系统,该模式下用户可以收集、存储敏感数据。通过这种方式,用户可以在被迫必须暴露个人密码时,可以将诱饵密码透露出去,以达到保护真实系统中隐私数据的目的。本文首先搭建一个Android源码开发平台,作为本系统实验验证的基础环境。然后对Android系统源码Vold部分进行深度研究与定制,并在Linux内核部分引入逻辑卷管理技术(LVM)以及精简配置实现公共卷和隐藏卷的线性存储,通过实现一个自定义的系统服务--AblePDE服务,完善了本系统与用户的交互,方便用户对标准模式和PDE模式进行密码设定。而且在PDE模式下,本文在AndroidFDE加密的基础上,对加密算法做出修改,引入XTS-AES加密模式,进一步增强了本系统的安全性和可否认性。最后本文对本系统的设计进行了全面的总结和验证,并提出了未来的发展和改进的方向。

关键词：可否认 Android 存储加密 Vold

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SAN存储加密研究与样机实现

SAN存储加密研究与样机实现

作者：黎小红电子科技大学

学位级别：硕士

随着计算机技术和网络技术的发展,越来越多的信息被数据化,这些数据需要能长时间保存,并且能快速方便地检索,这对数据的存储容量和速度提出了要求。单一的主机上的磁盘已不能满足这一要求,越来越要求网络存储空间。而电子商务、电子政... 详细信息

随着计算机技术和网络技术的发展,越来越多的信息被数据化,这些数据需要能长时间保存,并且能快速方便地检索,这对数据的存储容量和速度提出了要求。单一的主机上的磁盘已不能满足这一要求,越来越要求网络存储空间。而电子商务、电子政务等信息化技术的推广对数据的存储的安全提出了更高的要求。网络存储技术是最近最热门的技术之一。DAS(直接存储系统)、NAS(联网存储系统)也是网络存储技术中的一种,有着各自的特点和应用场景,更高效率的SAN(存储区域网络)应用到企业信息系统的数据中心。本文是针对光纤通道存储区域网络中,设计存储加密设备,该设备保护存储于磁盘阵列或磁带库的数据。加密设备位于存储设备之前的网络中,数据发送到加密设备后,解析出FC协议中的各种数据类型,加密只针对数据类型的帧。在数据类型写入存储设备之前被加密,在读取之前解密。加解密算法采用AES-256,计数器模式。AES的密钥长度为256比特,计数器针对数据帧的净荷计数。数据净荷与加密后的计数器值异或得出密文;解密过程类似。本加密设备主要工作在FC-1和FC-2层。在FC-1层处理一些原语信号和链路连接状态;在FC-2层拆分、提取帧特定字段进行分析、加密。对加密后的数据重新计算CRC,对正确的帧添加正确的CRC,对错误的帧添加一个错误的CRC。计算帧的RD值,根据RD选择合适的EOF,之后再重新组帧,发送到链路。

关键词：存储区域网络存储加密高级加密标准现场可编程门阵列

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RAID系统存储加密的研究与设计

RAID系统存储加密的研究与设计

作者：张乐华中科技大学

学位级别：硕士

在存储系统中数据的安全问题也越来越受到关注的今天,存储加密已成为当前信息技术领域中一个热门的研究方向。对数据进行加密存储是保护数据安全的最后一道关卡。作为构建大型存储系统关键设备的RAID(磁盘阵列)存储系统,实现加密存储具... 详细信息

在存储系统中数据的安全问题也越来越受到关注的今天,存储加密已成为当前信息技术领域中一个热门的研究方向。对数据进行加密存储是保护数据安全的最后一道关卡。作为构建大型存储系统关键设备的RAID(磁盘阵列)存储系统,实现加密存储具有十分重要的意义。现阶段RAID系统的存储加密主要采用的是硬件加密方式,速度快但成本较高,因此在现有系统的嵌入式RAID控制器软件的基础上,开发具有加密功能软件模块,是比较好的加密方案。软件实现加密模块的核心问题是选择合适的加密层次和高效安全的加密算法。现有的存储系统的软件加密方式主要有文件加密、文件系统级加密、虚拟磁盘加密和全磁盘加密。在存储栈的角度上分析了上述方式的优缺点,并结合现有RAID系统的特点,选择在文件系统驱动程序层和底层硬盘驱动程序层之间实现加密模块。加密算法的选取上,选取性能高效的适合存储加密和软件实现的伪随机函数族SEAL算法作为加密算法。详细研究了SEAL算法的加密流程、性能表现以及安全性,并在此基础上设计RAID系统的密钥体系以弥补SEAL算法在安全性方面的不足。研究分析了RAID控制器软件运行流程,基于安全和性能方面的考虑,选择在SCSI目标器模块与Cache管理模块之间实现加密功能模块。在分析了加密系统的读写流程的基础上,设计了加密模块内部的软件框架,并对内部框架的各个构成部分进行了详细的功能描述。用专业测试工具IOMETER对加密磁盘阵列的进行了性能测试,测试结果表明加密磁盘阵列在性能上和没有加密模块的磁盘阵列有一定差距,尤其在顺序读和顺序写的情况下。

关键词：存储加密磁盘阵列伪随机函数族密钥体系

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基于iSCSI的网络存储加密系统设计

舰船电子工程 2015年第11期35卷 102-105页

作者：郭建军海军计算技术研究所北京100841

设计了网络存储加密系统和存储加密设备,进行了存储加密可靠性设计,给出了分层密码运算引擎模型,可以根据需求进行配置满足可靠性及运算性能需求。

关键词：网络存储存储加密 iSCSI

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通用高效的数据库存储加密研究

通用高效的数据库存储加密研究

第26次全国计算机安全学术交流会

作者：宋衍孔志印马婧刘健翚信息保障技术重点实验室国防大学研究生院

文章提出了一种不同于目前所有数据库存储加密方式的通用高效的存储加密模式。这种加密模式适用于绝大多数的关系型数据库系统。作者以一种开源数据库管理系统为例描述了存储加解密的实现,并对性能进行了分析。

关键词：存储加密加密粒度密钥管理

来源： cnki会议评论

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基于区块链的计量资产可信数据存储加密方法

电子设计工程 2022年第17期30卷 41-44,49页

作者：燕凯杜跃郭磊王杰吴长宝国网冀北电力有限公司北京100044 国网唐山供电公司开平供电中心河北唐山063000 国网冀北电力有限公司计量中心北京100045

目前研究的计量资产可信数据存储加密方法存储数据量过少,加密时延较长。为了解决上述问题,提出基于区块链技术的计量资产可信数据存储加密方法。区块链技术对计量资产可信数据存储加密可进行底层网络数据支撑,其数据验证技术可用于计... 详细信息

目前研究的计量资产可信数据存储加密方法存储数据量过少,加密时延较长。为了解决上述问题,提出基于区块链技术的计量资产可信数据存储加密方法。区块链技术对计量资产可信数据存储加密可进行底层网络数据支撑,其数据验证技术可用于计量资产数据块处理,通过区块链节点区内各节点对以太坊虚拟合约中的资产计量结果进行对比验证,利用数据分析实现存储加密。实验结果表明,基于区块链的计量资产可信数据存储加密方法能够有效扩充存储数据量,缩短加密时延。

关键词：区块链计量资产可信数据存储加密

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通用高效的数据库存储加密研究

信息网络安全 2011年第9期 13-15页

作者：宋衍孔志印马婧刘健翚信息保障技术重点实验室北京100072 国防大学研究生院北京100856

关键词：存储加密加密粒度密钥管理

数据安全新主张——爱国者移动存储加密王Ⅲ代

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计算机安全 2003年第11期 60-60页

欢迎进入“随身数据中心”的移动存储新时代——移动存储厂商华旗资讯日前推出爱国者移动存储加密王Ⅲ代等12款最新的革命性移动存储产品。移动存储的产品内涵、市场新的发展趋势和方向由此得到了全新的定义和诠释。其中,具有高等级数... 详细信息

欢迎进入“随身数据中心”的移动存储新时代——移动存储厂商华旗资讯日前推出爱国者移动存储加密王Ⅲ代等12款最新的革命性移动存储产品。移动存储的产品内涵、市场新的发展趋势和方向由此得到了全新的定义和诠释。其中,具有高等级数据加密的爱国者移动存储加密王Ⅲ代被认为是移动存储行业向“数据安全”发展方向的点睛之作。

关键词：存储加密数据安全移动存储爱国者