1.一种基于三叉树NAT数据结构的手机文件系统数据存储方法,其特征在于,所述方法包括:在手机文件系统中构建数据加密框架;所述数据加密框架包括:三叉树NAT数据结构、元数据超级块以及Node数据结构;在所述三叉树NAT数据结构的上一个数据加密环节设置所述元数据超级块,以使所述元数据超级块通过根密钥对已存储在所述三叉树NAT数据结构中根节点的信息元组进行加密保存;在所述三叉树NAT数据结构的下一个数据加密环节设置所述Node数据结构,将所述Node数据结构中每一个Node的标识符与密文信息元组之间的映射关系更新至所述三叉树NAT数据结构的NAT叶子节点后进行加密保存;所述数据加密框架根据已加密的根节点的信息元组与所述映射关系存储目标密文数据;基于三叉树NAT数据结构构建手机文件系统的数据加密方案,根据所述数据加密方案接收数据存储任务;解析所述数据存储任务,得到目标数据的明文、Node标识符以及数据块索引;根据所述Node标识符读取内存中NAT根节点明文信息;在所述三叉树NAT数据结构中,以所述根节点明文信息的标识符为起点顺次查找符合标识符约束规则的目标NAT叶子节点,在所述目标NAT叶子节点中查找所述Node标识符的映射关系,得到所述Node标识符对应的Node信息元组,根据所述Node信息元组从磁盘中获取目标Node的结构体;加密所述目标数据的明文,得到密文,将所述密文存储至所述磁盘中,生成所述目标数据的密文信息元组;将所述目标数据的密文信息元组放入所述目标Node的结构体中进行二次加密,得到所述目标Node的二级信息元组;根据所述目标Node的标识符与所述二级信息元组逐级更新所述数据加密方案,以使手机文件系统完成所述目标数据的存储。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述Node数据结构包括:直接Node与间接Node;其中,所述直接Node存储数据块的索引与数据块的密文信息元组;所述间接Node存储下一级Node的标识符;所述元数据超级块包括:CP数据区的物理地址、密钥与消息验证码,SIT数据区的物理地址、密钥与消息验证码,SSA数据区的物理地址、密钥与消息验证码,以及NAT根节点的物理地址、密钥与消息验证码。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于三叉树NAT数据结构构建文件系统的数据加密方案,根据所述数据加密方案接收数据存储任务,包括:基于三叉树NAT数据结构、所述Node数据结构以及所述元数据超级块构建F2FS文件系统的数据加密方案,根据所述数据加密方案接收数据存储任务。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述三叉树NAT数据结构中,以所述根节点明文信息的标识符为起点顺次查找符合标识符约束规则的目标NAT叶子节点,在所述目标NAT叶子节点中查找所述Node标识符的映射关系,得到所述Node标识符对应的Node信息元组,根据所述Node信息元组从所述磁盘中获取目标Node的结构体,包括:在所述三叉树NAT数据结构中,根据所述根节点明文信息的标识符与所述三叉树NAT数据结构中非叶子节点的标识符的比对结果,从根节点向叶子节点方向顺次查找符合标识符约束规则的目标NAT叶子节点,在所述目标NAT叶子节点中查找所述Node标识符的映射关系,得到所述Node标识符对应的Node信息元组;根据所述Node信息元组的物理地址在所述磁盘中寻址,得到目标Node,利用所述Node信息元组的密钥与消息验证码解锁所述目标Node,得到所述目标Node的结构体。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述Node信息元组的物理地址在磁盘中寻址,得到目标Node,利用所述Node信息元组的密钥与消息验证码解锁所述目标Node,得到所述目标Node的结构体,包括:根据所述Node信息元组的物理地址在磁盘中寻址,若所述目标数据的数据块索引在当前Node的索引存储范围内,则所述当前Node为目标Node,利用所述Node信息元组的密钥与消息验证码解锁所述目标Node,得到所述目标Node的结构体;否则,根据所述当前Node中存储的间接Node标识符,在所述三叉树NAT数据结构中迭代查找,获取Node的索引中包含所述目标数据的数据块索引对应的目标Node,利用所述Node信息元组的密钥与消息验证码解锁所述目标Node,得到所述目标Node的结构体。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,加密所述目标数据的明文,得到密文,将所述密文存储至所述磁盘中,生成所述目标数据的密文信息元组,包括:采用加密算法对所述目标数据的明文进行加密,得到密文与加密信息;所述加密信息包括:密文密钥与密文消息验证码;根据所述密文与所述加密信息向所述磁盘申请存储区域进行密文存储,得到密文物理地址,根据所述密文物理地址、所述密文密钥以及所述密文消息验证码生成所述目标数据的密文信息元组。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将所述目标数据的密文信息元组写入所述目标Node的结构体中进行二次加密,得到所述目标Node的二级信息元组,包括:将所述目标数据的密文信息元组写入所述目标Node的结构体中,若所述目标Node的结构体包含所述数据块索引与所述密文信息元组,则根据所述密文信息元组更新所述目标Node的结构体信息;若所述目标Node的结构体不包含所述密文信息元组,则在所述目标Node的结构体中增加所述数据块索引与所述密文信息元组;将所述密文信息元组写入所述目标Node后,系统启动所述数据加密方案对所述目标Node进行二次加密存储,得到所述目标Node的二级信息元组;所述二级信息元组包括:二级物理地址、二级密钥以及二级消息验证码。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,根据所述目标Node的标识符与所述二级信息元组逐级更新所述数据加密方案,以使手机文件系统完成所述目标数据的存储,包括:根据所述目标Node的标识符与所述二级信息元组更新所述Node数据结构中原始Node的信息;根据更新后的所述原始Node的信息在所述三叉树NAT数据结构中更新NAT叶子节点信息,根据更新后的所述NAT叶子节点信息从所述叶子节点向根节点逆向迭代更新每一个NAT节点,得到更新后的所述三叉树NAT数据结构;退出手机文件系统后,将更新后的所述三叉树NAT数据结构中NAT根节点信息存入所述元数据超级块后,通过用户根密钥对所述元数据超级块进行三次加密,以使手机文件系统完成所述目标数据的存储。