48、基于带错误学习问题的安全快速分散存储方案

基于带错误学习问题的安全快速分散存储方案

1. 引言

数据对于个人和企业来说都是宝贵的财富，在数据存储中，保证数据的机密性和可用性是首要任务。由于存储软件的漏洞、磁盘驱动器的不可靠性等原因，将数据存储在个人计算机上并不能绝对保证数据的机密性和可用性。因此，越来越多的用户选择使用云存储，但云存储同样无法绝对保证数据的机密性和可用性，例如亚马逊 S3 在 2008 年经历了 7 小时的停机，Facebook 在 2013 年泄露了用户的联系信息，iCloud 在 2014 年泄露了用户的私人信息。这些事件促使人们关注能够提供数据机密性和可用性的存储系统，分散存储方案就是这样一种技术。

现有的分散存储方案大多是 (k, n) 阈值方案，其中 k 是阈值。在这些方案中，数据被转换为 n 个相关的码字，然后存储在不同的存储服务器中。即使 n 个码字中有 (n - k) 个损坏或不可用，数据仍然可以被恢复；而如果拥有的码字少于 k 个，则无法获取数据的任何信息。

常见的分散存储方案包括：
- POTSHARDS ：使用 Shamir 秘密共享算法，该算法能实现信息论安全，但存储开销是数据的 n 倍，编码时间随 n × k 线性增长。
- Rabin’s IDA ：使用非系统擦除码，提高了编码/解码速度，节省了存储开销，但数据机密性较差。
- SSMS ：提供了一种计算安全的分散方案。
- AONT - RS ：是目前在机密性和数据处理性能之间取得较好平衡的方案，同时保护了数据的完整性。