随着计算机及互联网的飞速发展,诞生了许多新的技术和应用,同时也造成了大量包括存储资源在内的计算资源的闲置和浪费。对等网络,尤其是DHT网络的发展,提供了一种有效整合网络边缘资源的技术手段。通过构建基于协作的分布式安全存储系统,象访问本机的资源一样透明地访问分布在网络上的存储资源,能够最大化利用人类社会的计算能力,具有明显的时代需求性。本文在深入研究DHT经典模型的基础上,对Chord的原型进行改进,提出并设计了一种DHT应用模型HSChord。将模型HSChord应用于本论文设计的HSCSS系统,修订并改进了路由查找算法,增加了分级及安全的概念。该系统缓解了结构化P2P网络所容易遭受的恶意结点攻击,如:女巫攻击和拜占庭攻击等;通过核心结点对结点的ID进行分配和签名增强了系统的健壮性;在百万级结点规模下实现O(1)级的查找。另一方面,为了解决P2P覆盖网络的临近逻辑结点数据迁移及复制时的低效,以南开大学所分配的近16,384个公网IP地址为样本,试验并尝试部分解决结点的拓扑意识及一致性问题;研究了对称密码、公钥密码及PKI体系,基于智能卡应用,设计了一种适合于本系统结构化覆盖网络的离线CA机制;通过研究及改进Erasure编码技术,实现了文件冗余编码。为了验证相关理论研究,基于Visual C++开发平台,在WindowsXP操作系统下实现了一个分布式安全协作存储系统验证原型HSCSS。与已有的网络存储系统“专用、高速”的设计理念不同,HSCSS定位在“协作”层面,以期在不增加专有设备、不改变现有平台使用习惯的基础上,对上层应用提供一个透明的、高可靠性的、容灾的分布式存储系统。