클라우드 스토리지를 위한 에지 컴퓨팅 기반의 중복성 제거 기법

Abstract

클라우드 스토리지는 방대한 양의 데이터가 저장되는데, 이러한 데이터의 많은 양이 같은 데이터가 중복되어 저장되는 형태를 띤다. 데이터 중복제거 기술은 데이터의 반복된 저장을 방지하여 스토리지 공간 효율성을 (가용성) 높이는 기술로 클라우드 스토리지 사용시 불필요한 비용 지출을 막기 위해서라도 꼭 필요하다. 또한 클라우드 스토리지는 데이터의 저장 공간이 외부에 존재하는 특성 때문에 데이터의 보안성에 100% 신뢰할 수 없으며, 물리적인 방법으로는 통제가 불가능 하다. 따라서 데이터의 보안성을 높이기 위해서 데이터 암호화 알고리즘의 사용 또한 필요하다. 데이터 암호화 알고리즘을 사용하며 데이터가 외부로 유출되더라도 그 내용을 알 수 없게 하여 손실을 최소화 할 수 있다. 이에 본 논문에서는 클라우드 스토리지의 효율성을 높이는 데이터 중복 제거와 보안성을 위한 암호화를 동시에 이루기 위하여 에지 컴퓨팅의 개념을 도입하였다. 에지 노드에서 데이터를 블록 사이즈에 따라 분할하여 중복 제거와 암호화를 적용한 후에 클라우드 스토리지에 저장하는 방식이다. 먼저 동일한 크기의 블록으로 데이터를 분할한다. 이 블록들을 가지고 AES -256 암호화 알고리즘을 이용하여 데이터 암호화를 수행한다. 암호화가 완료된 블록들에 SHA – 256 알고리즘을 적용하는 것이 각각의 블록들에 해시 값을 계산하는 다음 단계이다. 이제 모든 블록들이 해시 값을 부여 받게 되었다면, 기존의 해시 값들과 비교하여 중복되지 않은 새로운 데이터들만 스토리지에 저장하게 된다. 제안 방식을 사용하게 되면 클라이언트와 클라우드 스토리지의 컴퓨팅 성능을 이용하지 않으면서도 최대 40%의 중복 제거 성능과 100% 암호화를 진행할 수 있었다.