云环境下基于身份的数据完整性证明的研究及应用

发布时间：2017-10-27 23:13

  本文关键词：云环境下基于身份的数据完整性证明的研究及应用

  更多相关文章： 云存储 数据完整性证明 双线性对 授权验证 基于身份加密

【摘要】：随着用户数据量的爆发式增长与云计算技术的不断发展,越来越多的用户开始选择将自己的数据外包以减轻存储压力。云存储服务由于其按需付费、高扩展性与可随时随地访问等优点成为众多用户的选择。但是用户对存储在云服务器上数据安全性的担忧又成为阻碍云存储的进一步发展的重要因素。因此如何向用户证明其存储在云服务器上的数据是完整的就成为一个亟待解决的关键问题。本文以云环境下的数据完整性证明作为研究内容,旨在以用户需求为导向在前人研究的基础上提出可满足用户需求,同时又可降低用户负担、保护用户隐私的高适用性远程数据完整性证明方案。本文主要工作如下:1.本文首先给出了云环境下数据完整性证明的研究意义并综述了其研究现状。然后介绍了云存储与数据完整性证明的相关基础知识,并详细介绍了远程数据完整性证明的经典模型及以此模型为基础进行方案设计的方法、安全要求与主要性能参数。2.本文考虑到现有方案的不足与用户需求,设计了一种基于身份的授权数据完整性证明方案。方案的设计基于双线性对技术,通过引入基于身份加密体制减轻用户公钥证书管理负担。同时,方案只允许拥有用户授权的第三方代理用户完成完整性检查。另外,方案还加入了数据块-标签对检验以实现用户与云服务商间的公平责任。文中给出了方案的实现过程及安全和性能分析。3.考虑到授权数据完整性证明方案难以撤销已有授权的问题,本文给出了一种可撤销授权的新方案。新方案仍以双线性对与基于身份加密体制为基础,通过引入分离授权的思想实现低成本的授权验证与授权撤销。文中同样给出了方案的具体设计与安全和性能分析。4.本文最后以Hadoop为例简要介绍了分布式文件系统与MapReduce的概念,给出了Hadoop云存储平台的基本操作方法,并通过模拟实验详细分析了文中两个方案的计算开销、额外存储开销与通信开销等。
【关键词】：云存储 数据完整性证明 双线性对 授权验证 基于身份加密
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP333;TP309
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.3 本文的研究内容14-15
• 1.4 本文的结构安排15-16
• 第二章 相关理论及研究基础16-29
• 2.1 云存储相关理论16-18
• 2.1.1 云存储的体系结构16-17
• 2.1.2 云存储的安全问题17-18
• 2.2 数据完整性证明预备知识18-22
• 2.2.1 公钥基础设施19-20
• 2.2.2 基于身份加密20-21
• 2.2.3 双线性映射21
• 2.2.4 相关数学困难问题21-22
• 2.3 数据完整性证明的一般性方案22-28
• 2.3.1 PDP模型22-25
• 2.3.2 方案设计25-26
• 2.3.3 安全设计26-27
• 2.3.4 方案分析27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 基于身份的授权数据完整性证明方案29-40
• 3.1 系统与安全模型29-31
• 3.1.1 系统模型29-30
• 3.1.2 安全模型30-31
• 3.2 基于身份的授权数据完整性证明方案31-34
• 3.3 安全分析34-37
• 3.4 性能分析37-39
• 3.4.1 计算开销37-38
• 3.4.2 通信开销38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第四章 基于身份的可撤销授权数据完整性证明方案40-52
• 4.1 系统与安全模型40-43
• 4.1.1 系统模型41-42
• 4.1.2 安全模型42-43
• 4.2 基于身份的可撤销授权数据完整性证明方案43-48
• 4.2.1 方案的授权验证43-46
• 4.2.2 方案的授权撤销46-48
• 4.3 安全分析48-50
• 4.4 性能分析50-51
• 4.4.1 计算开销50
• 4.4.2 通信开销50-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第五章 实验分析52-74
• 5.1 分布式文件系统52-55
• 5.1.1 HDFS52-54
• 5.1.2 MapReduce54-55
• 5.2 分布式云存储平台55-62
• 5.2.1 平台的建立55-60
• 5.2.2 基本操作实现60-62
• 5.3 IA-PDP方案实验分析62-71
• 5.4 RA-PDP方案实验分析71-73
• 5.5 本章小结73-74
• 第六章 总结与展望74-76
• 6.1 全文总结74
• 6.2 后续展望74-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-81
• 攻读硕士学位期间取得的成果81-82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 钟婷;韩校;赵宇龙;;基于部分授权的可证明数据持有性验证[J];计算机研究与发展;2015年10期

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3 傅颖勋;罗圣美;舒继武;;安全云存储系统与关键技术综述[J];计算机研究与发展;2013年01期

4 张良将;宦飞;王杨德;;Hadoop云平台下的并行化图像处理实现[J];信息安全与通信保密;2012年10期

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6 AHN Gail-Joon;;Zero-knowledge proofs of retrievability[J];Science China(Information Sciences);2011年08期

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本文编号：1105594