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　　本发明专利技术公开了一种应用了NVIDIA CUDA加速和改进Merkle哈希树的安全存储框架的实现方法、设备及存储介质。其中，方法包括：基于Linux Device Mapper框架设计和实现一个具备存储安全能力的块设备映射器；采用全盘加密技术为存储设备提供全盘保密性保护；采用哈希树技术为存储设备提供全盘完整性保护；应用NVDIA CUDA对密码算法提供硬件加速计算能力；对经典Merkle哈希树进行改进，提高哈希树并发访问和更新的效率；处理写请求时采用数据块“先缓存后回写”的策略维护数据块和哈希树更新的一致性。本发明专利技术通过将全盘加密技术和Merkle哈希树进行融合，在块设备层级保证了存储设备及其数据安全性的同时，仍然保持极高的I/O带宽性能。

　　1、大数据技术的迅猛发展和广泛应用为各行各业带来了巨大的价值和收益。存储基础设施作为数据中心的底层支撑，它为大数据业务提供了海量数据存储和高性能检索的能力。近年来，数据中心中的存储设备面临的安全威胁日益增多，如数据泄露、篡改和损坏等。数据中心存储着大量的敏感数据，因此存储安全至关重要。一般来说，存储安全的目标是保护存储系统中的数据保密性、完整性和可用性，并采取相应的措施来防止未经授权的访问、使用、泄露和破坏，包括但不限于访问控制、加密、备份和恢复、审计和监控等。

　　2、传统的存储安全解决方案往往只针对单一安全环节，例如保密性或者完整性。经过几十年的探索实践和优化，这些方案在单个存储安全因素的保护能力方面都取得了不错的效果。然而，在生产实践中同时实施多个存储安全技术非常普遍且必要，因为单个存储安全技术的安全保护范围和能力有限。但是，由于单个存储安全技术的独立性，它们在实现多个存储安全技术的融合和协同工作方面存在着很大的局限性，最核心的问题是它们延长了存储栈处理流程和增加了处理复杂度的同时，却难以进行协同优化来减少整体性能损耗。目前，较少有研究工作专注在解决保密性技术和完整性技术的融合问题以及性能优化方面，并且现有的研究成果和生产实践方案，其性能效果也难以满足数据中心业务场景的要求。

　　7、所述带关联数据认证加密算法应用nvidia cuda实现并行执行版本的带关联数据认证加密算法，所述并行执行版本的带关联数据认证加密算法包括主机端控制组件和设备端计算组件，所述主机端控制组件为块设备映射器提供带关联数据认证加密算法请求提交和带关联数据认证加密算法响应返回的服务调用接口，所述设备端计算组件采用nvidiacuda编程语言实现带关联数据认证加密算法的并行执行版本代码，并在nvidia gpu硬件设备上执行带关联数据认证加密算法的计算过程，所述主机端控制组件和所述设备端计算组件通过相互交互和协作实现带关联数据认证加密算法的硬件加速计算；