云计算外包数据可靠存储关键技术研究

发布时间：2022-09-29 20:16

　　云平台提供的外包数据存储服务具有数据存储成本低廉、存储空间可弹性化配置等优点,吸引着越来越多的用户愿意将自己的数据外包存储到云端。然而,数据外包意味着用户失去了对自己数据的物理控制权,在这种情况下,用户需要依赖远程数据审计才能确保外包数据在不可信云端的可靠存储。远程数据审计通过定期向云服务器发起挑战、并及时审计云端返回的响应来实现对外包数据正确性和完整性的有效核查。为了避免频繁的审计过程给用户造成过大的负担,就需要委托一个第三方审计者（TPA）来代替用户执行以上周期性审计工作。但是,在支持用户对外包数据进行动态更新的场景中,现存各种解决方案并没有提供任何安全机制来抵御一个可能故意违反审计协议的恶意TPA,这是一个严重的安全隐患。本文正是从解决这个隐患的角度出发展开了相关的研究工作。主要研究成果如下:（1）本文提出了两个新型动态认证数据结构,分别是BLA-MHT和BLA-2-3树。当在远程数据审计或者外包数据动态更新的过程中需要认证数据结构中的多个目标叶子结点时,以往的认证数据结构只能够支持对这些目标叶子结点逐个分别进行认证。因为认证单个叶子结点需要耗费的通信复杂度为O（logn）,所以... 

【文章页数】：110 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景
        1.1.1 云计算及其服务概述
        1.1.2 云环境下外包数据的安全隐患
        1.1.3 保障云计算外包数据可靠存储的关键技术
    1.2 论文的研究工作
    1.3 论文的章节安排
第二章 基础知识及国内外相关研究
    2.1 密码学理论基础
    2.2 远程数据审计的基本概念
    2.3 国内外研究现状
        2.3.1 动态认证数据结构
        2.3.2 数据持有性证明(PDP)与可取回性证明(POR)
第三章 支持批量认证的动态认证数据结构
    3.1 基于MHT构造的批量叶子认证结构
        3.1.1 BLA-MHT的结构设计
        3.1.2 针对BLA-MHT的辅助认证表
        3.1.3 BLA-MHT的批量叶子认证算法
    3.2 基于2-3树构造的批量叶子认证结构
        3.2.1 BLA-2-3树的结构设计
        3.2.2 针对BLA-2-3树的辅助认证表
        3.2.3 BLA-2-3树的批量叶子认证算法
    3.3 本章小结
第四章 可抵御实体间勾结的动态外包审计方案
    4.1 动态外包审计(DOA)架构
    4.2 DOA系统模型
    4.3 基于BLA-MHT的DOA方案设计
        4.3.1 Setup协议设计
        4.3.2 Store协议设计
        4.3.3 OutsourcedAudit协议设计
        4.3.4 CheckLogs协议设计
        4.3.5 JudicialDec协议设计
        4.3.6 DynamicUpdates协议设计
    4.4 DOA方案的安全性分析
    4.5 实验验证与性能评估
    4.6 本章小结
第五章 支持数据恢复的动态外包可取回性证明方案
    5.1 动态外包可取回性证明(DOPOR)架构
    5.2 DOPOR系统模型
    5.3 外包原始数据块的远程批量更新算法
    5.4 基于BLA-2-3树的DOPOR方案设计
        5.4.1 云端的存储空间配置
        5.4.2 方案的初始化
        5.4.3 用户对外包数据的读写机制
        5.4.4 抵御实体间勾结的远程数据审计
    5.5 DOPOR方案的安全性分析
    5.6 实验验证与性能评估
    5.7 本章小结
第六章 全文总结与展望
参考文献
致谢
博士在读期间完成的论文
博士在读期间参与完成的项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]云计算:体系架构与关键技术[J]. 罗军舟,金嘉晖,宋爱波,东方.  通信学报. 2011(07)
[2]RSA算法中的代数结构[J]. 司光东,杨加喜,谭示崇,肖国镇.  电子学报. 2011(01)
[3]云计算安全研究[J]. 冯登国,张敏,张妍,徐震.  软件学报. 2011(01)



本文编号：3683239