本书分六个章节全面的介绍了大数据存储安全的相关内容，涉及到对大数据存储过程中的数据、存储器件和云数据中心等方面的安全保护。第一章主要介绍大数据的概念、不同类型的大数据以及大数据安全的应用；第二章深入研究存储器件的基本体系架构、存储器分类、存储技术以及常用存储器的发展现状和新型存储器，此外，还介绍了存储器相关的安全问题，包括现有存储器中存在的安全问题以及新型存储器安全问题；第三章介绍了存储安全的实际案例，然后重点讨论常用的存储安全技术，包括数据加密存储、数据访问控制、数据备份和恢复以及数据残留和销毁等方面；第四章着重介绍云数据中心的安全问题，包括云数据中心的威胁和安全手段。此外，还讨论了云数据安全删除、云数据安全去重以及云边协同安全等内容；第五章围绕溯源的概念及应用展开，然后重点介绍了溯源存储技术，重要内容是基于溯源的入侵检测与取证分析以及数据监控与数据重建；第六章关注存储安全与新兴技术的结合。特别是区块链存储安全、联邦学习与存储安全以及人工智能与存储安全等方面。

与国内外同类书相比，本书的主要特点在于全面覆盖了大数据存储安全的不同方面，包括大数据概念、存储器件、云存储安全以及新兴技术等。同时，特别关注了存储器件及存储安全问题，以及溯源存储安全这一特定领域的研究。书中引用了大量实际案例和应用场景，帮助读者更好地理解大数据存储安全的实际应用和挑战。对于新兴技术如区块链、联邦学习和人工智能与存储安全的深入探讨，使得该书更具前瞻性和创新性。在内容上，本书着重涵盖了存储器件、云存储安全和溯源存储安全等领域，这些方面在其他书籍中没有详细涉及。

前 言在数字化浪潮的推动下，大数据已经成为了现代社会的基石。无论是政府、企业还是普通用户，都在不断地生成、处理和利用数据。随之而来的是大数据安全的严峻挑战，这些挑战涉及个人隐私保护、数据完整性、访问控制等多个方面。为了应对这些挑战，对大数据及其存储的安全性要求也日益提高。正是出于这样的背景和需求，本书应运而生，旨在为读者提供一本系统、深入且实用的大数据存储安全指南。本书的编写从基础知识到先进技术，从理论探讨到实际应用，旨在帮助读者构建起一套完整的知识体系。在这本书的创作过程中，汇集了来自学术界与工业界的*新研究成果和实践经验，以期使内容兼具深度与广度，既有严谨的学术分析，也有丰富的实操案例。 第一章大数据及大数据安全介绍，将带领读者了解大数据的基本概念、类型以及安全应用的重要性。通过对核心概念的剖析和应用场景的探讨，为后续章节的深入学习打下坚实的基础。 第二章存储器件及安全问题介绍，详细解读了存储体系结构的基础知识，常用存储器的类型及其安全威胁。存储器作为数据保存的关键设备，其安全性直接关系到数据的安全与完整性，因此对相关机理的理解至关重要。 第三章存储安全技术，将聚焦于如何保护存储设备中的数据安全，包含具体的事例分析、常用安全技术、内存安全和分布式存储安全等内容。这些内容不仅有助于理解当前存储安全的技术现状，而且指引了未来存储安全技术的发展方向。 第四章云存储安全着重讨论了云计算环境下的数据安全问题，涵盖云数据中心安全、数据的安全删除、去重以及云边协同安全机制等话题。云计算作为现代计算架构的重要组成部分，其存储安全自然不容忽视。 第五章溯源存储安全介绍了溯源技术的概念和应用，重点讨论了基于溯源技术的入侵检测与数据重建技术。溯源技术作为一种有效的安全手段，其在存储安全领域发挥着越来越重要的作用。 *后的第六章存储安全与新兴技术，展望了区块链、联邦学习、人工智能等新兴技术与存储安全结合的可能性和创新点。随着技术的不断进步，存储安全领域也在不断迎来新的机遇与挑战。因此，本书不仅覆盖了当前存储安全的主流技术和方法，还着眼于未来和新兴交叉技术，通过案例探讨，希望能够激发读者的思考，促进创新解决方案的产生。 与国内外同类书相比，本书的主要特点在于全面覆盖了大数据存储安全的不同方面，包括大数据概念、存储器件、云存储安全以及新兴技术等。同时，特别关注了存储器件及存储安全问题，以及溯源存储安全这一特定领域的研究。书中引用了大量实际案例和应用场景，帮助读者更好地理解大数据存储安全的实际应用和挑战。对于新兴技术如区块链、联邦学习和人工智能与存储安全之间关系的深入探讨，使得该书更具前瞻性和创新性。本书适合信息安全领域的专业人士、大数据和云计算从业者、计算机科学及相关专业的学者和学生。我们希望本书能成为您探索大数据存储安全世界的一盏明灯，为您的学习和研究提供有价值的参考和指导，让我们共创数据安全防护的新篇章。

华中科技大学网络空间安全学院教授，博士生导师，国家重点研发计划项目青年首席科学家。武汉光电国家研究中心信息存储研究部暨信息存储系统***重点实验室骨干成员，网络空间安全学院信息安全系副主任，武汉市黄鹤英才优秀青年人才，2023年度华中科技大学十佳青年教工。现为IEEE会员、ACM会员、中国计算机学会高级会员、中国计算机行业协会信息存储与安全高级专家、中国计算机学会信息存储专委委员。美国加州大学圣克鲁兹分校国家公派联合培养博士，香港中文大学访问学者。主持国家重点研发计划青年科学家项目、国家自然科学基金、湖北省自然科学基金等十余科研项目，并作为骨干参与多项国家973、863、国自科重点等。获得2016 CCF-启明星辰鸿雁计划、2018和2020年 CCF-绿盟科技鲲鹏科研计划资助，在TOS、TDSC、TCC、TBD、TMAG、TNSE、IOT Journal等国际*期刊以及ICCV、CVPR、MSST、CIKM等国际*会议发表论文30多篇，ESI高被引论文1篇。向国际存储标准组织提出国际存储标准建议一项，被评价为极具吸引力的技术方案。参与起草国家标准和行业标准各1项，其中包括20万字的国内信息存储技术标准1项。授权16项专利（含美国专利1项），获得湖北省科技进步一等奖一项。担任一系列国际会议的组织委员会主席/论坛主席/程序委员会委员。指导学生多次获得全国信息安全作品赛/研究生网络安全创新大赛等奖项，指导4人次获2022年中央网信办网安创新资助计划资助。

目录 第1章　大数据及大数据安全介绍…11.1　大数据概念…11.2　大数据的安全应用…7 第2章　存储器及安全问题介绍…152.1　存储体系结构…152.1.1　存储体系结构的发展历程…162.1.2　存储器的层次结构…172.2　常用存储器…192.2.1　存储器分类…192.2.2　存储器技术…212.2.3　生活常用存储器…232.2.4　存储器的发展现状及新型存储器…292.3　存储器相关的安全问题…302.3.1　存储器安全问题现状…302.3.2　常见存储器中存在的安全问题及解决方案…312.3.3　新型存储器安全问题…33 第3章　常用的存储安全技术…393.1　存储安全事例…393.2　常用的安全技术…413.2.1　数据加密存储…423.2.2　数据访问控制…443.2.3　数据备份和恢复…473.2.4　数据残留和销毁…493.3　内存安全…513.3.1　内存安全简介…513.3.2　控制流劫持攻击和防御…523.3.3　非控制数据攻击和防御…543.4　分布式存储安全…573.4.1　分布式存储简介…573.4.2　分布式存储安全问题…583.4.3　分布式存储系统安全技术…59 第4章　云存储安全…634.1　云数据中心安全介绍…634.1.1　云数据中心威胁…644.1.2　云数据中心安全手段…644.2　云数据安全删除…664.2.1　基于数据擦除的安全删除方法…684.2.2　基于密钥的安全删除方法…684.3　云数据安全去重…694.3.1　云数据安全去重挑战…704.3.2　云数据安全去重方法分类…704.3.3　云数据安全去重方案…714.3.4　一种可审计的云安全去重方案…734.4　云边协同安全…754.4.1　云边协同研究现状…764.4.2　云边协同场景…774.4.3　云边协同安全挑战…784.4.4　云边协同安全应对…79 第5章　溯源存储安全…815.1　溯源的概念及应用…815.1.1　溯源的概念…815.1.2　溯源的应用…835.2　溯源存储技术…845.2.1　溯源存储模型与系统…845.2.2　溯源图缩减技术…885.3　基于溯源的入侵检测与取证分析…915.3.1　设计动机…915.3.2　数据溯源相关术语…935.3.3　基于溯源的入侵检测与取证分析系统架构…945.3.4　基于溯源的入侵检测与取证分析典型方法…995.4　基于溯源的数据监控与数据重建…1095.4.1　基于溯源的数据监控…1095.4.2　基于溯源的数据重建…113 第6章　存储安全与新兴技术…1196.1　区块链存储安全…1196.1.1　区块链存储的优势…1196.1.2　区块链在存储安全的发展…1236.2　联邦学习与存储安全…1236.2.1　联邦学习概述…1236.2.2　联邦学习存在的隐患…1256.2.3　防御机制…1266.2.4　总结…1276.3　人工智能与存储安全…1286.3.1　基于人工智能的入侵检测系统…1286.3.2　基于人工智能的恶意代码检测系统…1296.3.3　人工智能的安全…1306.3.4　总结…1326.4　存储安全案例探讨…1326.4.1　区块链在云存储中的应用…1326.4.2　联邦学习在医疗领域的应用…1336.4.3　基于AI的漏洞分析…134参考文献…136