22、保护磁盘完整性：强大的安全性、出色的性能和快速恢复

保护磁盘完整性：强大的安全性、出色的性能和快速恢复

在当今数字化时代，磁盘数据的完整性保护至关重要。本文将介绍一种名为AFI - HTree的方法，它能有效优化基于哈希树的磁盘完整性验证，在保证安全性的同时，实现出色的性能和快速恢复。

1. AFI - HTree方法概述

AFI - HTree运行于磁盘和主机之间的信任边界内，主要执行两项任务：一是对从主机存入磁盘的数据进行签名；二是利用签名代码检查从磁盘特定位置加载的值是否为最新存储值。我们期望AFI - HTree具备以下优点：
- 高安全性保证 ：实现高强度的安全防护，能抵御难以处理的重放攻击。
- 良好的性能 ：不会给系统带来过大的性能损失，使相关保护措施具有实际价值。
- 一致性和快速恢复 ：对于永久存储设备，在系统崩溃时能保持数据内容及其签名的一致状态，并且能快速从崩溃中恢复，这对时间敏感的应用尤为重要。

2. 访问窗口和固定层级树

AFI - HTree采用带有访问窗口和固定层级的特殊哈希树构建。整个哈希树覆盖受保护的数据空间，被划分为一系列哈希子树，即访问窗口。频繁访问的访问窗口称为热访问窗口，其他则为冷访问窗口。该树共有三层：
- 叶子节点 ：位于最低层，由相应的受保护数据区域创建。
- 中间层节点 ：如h5，是其附属叶子节点（如h1、h2、h3和h4）连接后的哈希结果。
- 根节点 ：位于最上层，由所有