随着我国信息化的不断深入,信息技术已经广泛应用在各个行业,移动互联网、社交网络、电子商务的出现极大地拓展了互联网的应用范围,各个行业和领域的数据迅速膨胀和大量积累,计算和存储模式面临着巨大的挑战。云存储技术的兴起和发展,为大数据的存储和处理提供了一个良好的解决方案,越来越多的用户选择将自己的数据托管在云存储平台上,云存储平台逐渐成为当今社会的一个重要的信息基础设施。但是,目前云存储技术仍面临一系列安全性问题,这些问题严重制约了云存储的进一步发展和应用。现有云存储系统由于确定性的存储模式,成为网络攻击和数据泄露的重灾区,传统的云存储安全机制基于静态的存储架构,采用被动式防御策略,难以防范日益复杂多样的网络攻击。为此,本文将拟态安全防御技术应用到云存储领域,通过引入冗余性、时变性、随机性来提高存储系统的安全性和可靠性,基于网络编码云存储技术,对数据的拟态化存储关键技术进行了探索和研究。主要工作如下:1.针对云存储系统由于静态的存储架构和存储模式而带来的安全威胁,提出了一种基于再生码的拟态存储方案。该方案利用网络编码方案将数据存储在云端数据节点上,采用一种基于再生码的拟态变换机制,可根据随机时变因素动态地改变数据的存储状态,并能够持续保证数据的完整性和可用性。拟态变换机制具有随机性、时变性和动态性,通过增加存储系统的不确定性,可阻断和干扰攻击链,极大地增加了攻击者实施攻击的难度和成本,提高了系统的安全性和可靠性。2.针对基于网络编码的云存储系统数据更新时通信开销过大的问题,提出了一种差分数据更新方案。该方案只对数据中的变化部分进行编码和更新,能显著减少更新带宽。根据编码数据的冗余特征,结合游程编码和霍夫曼编码,设计了一种联合压缩算法,具有良好的压缩效果,可进一步减少通信量。与现有的方案相比,本方案的通信开销和计算开销显著减少,不需要数据节点具有编译码能力,通用性和兼容性更好。3.设计和实现了一个基于网络编码的拟态存储验证系统,利用网络编码技术实现了拟态存储方案和差分数据更新方案,该系统采用分层的松耦合结构,支持功能性扩展和动态重构,具有良好的可扩展性和兼容性。在真实的网络和存储环境下,对拟态存储方案和差分数据更新方案进行了功能验证和性能测试,结果表明,拟态存储方案具有良好的可行性和适应性,差分数据更新方案能够有效减少数据更新过程的带宽开销。