一种基于数字证书的数据备份与恢复方法及其***
技术领域
本发明涉及一种基于数字证书的数据备份与恢复方法及其***,属于数据保护技术领域。
背景技术
随着近年来数据泄露事故的频繁发生,各事业、企业单位对备份数据的保密性要求也越来越高,传统的数据备份与恢复***已经无法满足用户对备份数据的保密性要求。
传统数据备份与恢复***在备份数据存储上一般使用对称加密算法,很难防止对称密钥被破解而造成的备份数据泄露;传统数据***在数据恢复时一般仅需单用户即可恢复备份数据,无法防止单用户故意泄露备份数据而造成的备份数据泄露。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种基于数字证书的数据备份与恢复方法及其***,有效控制了传统的数据备份与恢复***因数据存储密钥泄露、单用户可靠性而造成备份数据泄露的风险,提高了备份数据的保密性。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
本发明的一种基于数字证书的数据备份与恢复方法,包括以下步骤:
(1)在控制服务器(控制服务器是一个通用的逻辑含义,可以认为就是现在的黑方备份与恢复服务器)中添加证书组,所述证书组包括证书组ID、证书组名称和至少3个证书;
(2)在所述控制服务器中添加备份任务策略,所述备份任务策略包括策略名称、备份源信息、执行代理、存储介质信息、任务执行周期、网络传输方式和证书组;
(3)所述控制服务器通知备份代理执行备份任务,所述备份任务执行时会对备份数据进行加密;
(4)***加密证书组中数字证书对应的任意两个USBKey到恢复代理主机;
(5)在所述控制服务器中添加恢复任务策略,所述恢复任务策略包括备份数据信息、执行代理、恢复环境信息、加密证书组、USBKey的PIN码信息;
(6)所述控制服务器通知恢复代理执行恢复任务,所述恢复任务执行时会对备份数据解密。
步骤(1)中,添加所述证书组具体步骤如下:
(1-1)***USBKEY1到所述控制服务器;
(1-2)读取USBKEY1数字证书CERT1并校验有效期及适用场景;
(1-3)添加加密证书到控制服务器,加密证书包括证书ID、证书名称、数字证书CERT1、数字摘要M;
(1-4)使用USBKEY2、USBKEY3重复执行步骤(1-1)(1-2)(1-3),得到2个加密证书;
(1-5)添加加密证书组到控制服务器,加密证书组包括证书组名称、加密证书1、加密证书2和加密证书3。
步骤(2)中,添加所述备份任务策略具体步骤如下:
(2-1)查询并选择备份任务执行代理;
(2-2)查询并选择备份数据源,填写参数包括连接信息和认证信息;
(2-3)设置执行周期;
(2-4)查询并选择存储介质;
(2-5)查询并选择证书组;
(2-6)再设置传输速度、传输通道、否加是密和是否压缩。
步骤(3)中,所述备份任务执行时对备份数据进行加密,具体方法如下:
(3-1)采用备份代理软件生成一个随机数作为对称加密密钥,记为K;
(3-2)通过备份代理软件获取备份策略中的证书组,分别使用(CERT1,CERT2)、(CERT1,CERT3)、(CERT2,CERT3)对对称密钥K进行加密生成密钥密文K(CERT1,CERT2)、K(CERT1,CERT3)、K(CERT2,CERT3);
(3-3)备份代理软件分别将(M(CERT1)+M(CERT2),K(CERT1,CERT2))、(M(CERT1)+M(CERT3),K(CERT1,CERT3))、(M(CERT2)+M(CERT3),K(CERT2,CERT3))三对对应关系保存至控制服务器;
(3-4)备份代理软件使用对称密钥K加密备份数据并保存至存储服务器。
步骤(5)中,在所述控制服务器中添加恢复任务策略,具体步骤如下:
(5-1)查询并选择备份数据;
(5-2)查询并选择恢复任务执行代理;
(5-3)设置PINX、PINY;
(5-4)再设置恢复路径、是否覆盖源文件、传输速度。
步骤(6)中,所述恢复任务执行时对备份数据进行解密具体步骤如下:
(6-1)恢复代理软件获取恢复任务策略中USBKEYX的PIN码,登录USBKEYX后读取USBKEYX中的CERTX并计算数字摘要得到M(CERTX);同样得到M(CERTY)计算得出M(CERTX)+M(CERTY);
(6-2)根据M(CERTX)+M(CERTY)找到对称密钥密文K(CERTX,CERTY);
(6-3)使用(USBKEYY,USBKEYX)对对称密钥密文K(CERTX,CERTY)解密得到对称密钥明文K;
(6-4)恢复代理使用对称密钥K解密备份数据并恢复至生产环境。
本发明的一种基于数字证书的数据备份与恢复***,包括
备份代理模块,用于将数据备份到存储服务器;
恢复代理模块,用于将数据恢复到生产环境;
存储服务器,与备份代理模块、恢复代理模块进行通信;
USBKEY,为数字证书个人交换信息的存储介质;
控制服务器,对外提供管理页面给用户使用,对内与备份代理模块、恢复代理模块进行通信,控制备份任务与恢复任务。
本发明使用的一种基于数字证书的数据备份与恢复方法及其***有效控制了传统的数据备份***因数据存储密钥泄露、单用户可靠性而造成备份数据泄露的风险,提高了备份数据的保密性。
附图说明
图1是数据备份与恢复过程;
图2是添加证书组过程;
图3是添加备份任务策略过程;
图4是备份数据加密过程;
图5是生成密钥密文过程;
图6是加密备份数据过程;
图7是添加恢复任务策略过程;
图8是恢复数据解密过程;
图9是生成密钥明文过程;
图10是解密备份数据过程。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
一种基于数字证书的数据备份与恢复方法及其***,包括:控制服务器、存储服务器、USBKEY、备份代理、恢复代理。
控制服务器是整个***的控制中心,对外提供管理页面给用户使用,对内与备份、恢复代理进行通信,控制备份与恢复任务。
存储服务器是数据的存储中心,与备份、恢复代理进行通信。
USBKEY是数字证书个人交换信息的存储介质。
备份代理是执行备份数据的应用程序,负责将数据备份到存储服务器。
恢复代理是执行恢复数据的应用程序,负责将数据恢复到生产环境。
如图1所示,一种基于数字证书的数据备份与恢复方法及其***,包括
1、在控制服务器中添加加密证书组。加密证书组为3个加密证书的组合。填写参数包括证书组名、3个加密证书等。
2、在控制服务器建立备份任务策略。备份任务策略包括任务名称、备份源信息、执行代理、存储介质信息、任务执行周期、网络传输方式、加密证书组等。
3、控制服务器通知备份代理执行备份任务。备份任务执行时会对备份数据进行加密。
4、***加密证书组中数字证书对应的任意两个USBKey到恢复代理主机。
5、在控制服务器添加恢复任务策略。恢复任务策略包括备份数据信息、执行代理、恢复环境信息、加密证书组、USBKey的PIN码信息等。
6、控制服务器通知恢复代理执行恢复任务。恢复任务执行时会对备份数据解密。
所述步骤1中添加证书组如图2所示,具体步骤包括:
(1)***USBKEY1到控制服务器。
(2)读取USBKEY1数字证书CERT1并校验有效期及适用场景。
(3)添加加密证书到控制服务器,加密证书包括证书ID、证书名称、数字证书CERT1、数字摘要M(CERT1)等。
(4)使用USBKEY2、USBKEY3重复执行步骤(1)(2)(3),得到2个加密证书。
(5)添加加密证书组到控制服务器,加密证书组包括证书组名称、加密证书1、加密证书2、加密证书3。
所述步骤2中添加备份任务策略如图3所示,具体步骤包括:
(1)查询并选择备份任务执行代理
(2)查询并选择备份数据源,填写参数包括连接信息、认证信息等
(3)设置执行周期
(4)查询并选择存储介质
(5)查询并选择证书组
(6)设置其他参数
所述步骤3中对备份数据进行加密如图4所示,具体步骤包括:
(1)生成随机数对称加密密钥。备份代理软件生成一个随机数作为对称加密密钥,记为K。
(2)非对称加密生成密钥密文。如图5所示,备份代理软件获取备份策略中的证书组,分别使用(CERT1,CERT2)、(CERT1,CERT3)、(CERT2,CERT3)对对称密钥K进行加密生成密钥密文K(CERT1,CERT2)、K(CERT1,CERT3)、K(CERT2,CERT3)。
(3)保存数字摘要组合信息与密钥密文。备份代理软件分别将(M(CERT1)+M(CERT2),K(CERT1,CERT2))、(M(CERT1)+M(CERT3),K(CERT1,CERT3))、(M(CERT2)+M(CERT3),K(CERT2,CERT3))三对对应关系保存至控制服务器。
(4)对称加密保存备份数据。备份代理软件如图6所示使用对称密钥K加密备份数据并保存至存储服务器。
所述步骤5中添加恢复任务策略如图7所示,具体步骤包括:
(1)查询并选择备份数据
(2)查询并选择恢复任务执行代理
(3)设置PINX、PINY
(4)设置其他参数
所属步骤6中对备份数据进行解密如图8所示,具体步骤包括:
(1)获取数字摘要组合信息。恢复代理软件获取恢复任务策略中USBKEYX的PIN码,登录USBKEYX后读取USBKEYX中的CERTX并计算数字摘要得到M(CERTX)。同样得到M(CERTY)计算得出M(CERTX)+M(CERTY)。
(2)获取对称加密密钥密文。根据M(CERTX)+M(CERTY)找到对称密钥密文K(CERTX,CERTY)。
(3)解密对称密钥密文。如图9使用(USBKEYY,USBKEYX)对对称密钥密文K(CERTX,CERTY)解密得到对称密钥明文K。
(4)对称解密恢复数据。如图10恢复代理使用对称密钥K解密备份数据并恢复至生产环境。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。