云计算中多副本存储方案及其持有性证明的研究与仿真实验

发布时间：2017-05-20 21:15

  本文关键词：云计算中多副本存储方案及其持有性证明的研究与仿真实验，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为科技界下一次革命的云计算技术,其推广和发展非常迅速,逐渐成为影响全世界最深远的技术之一。云计算技术的核心是集中的架构和共享的服务,它将大规模的共享资源集中到一起,统一为外界提供服务。这些云资源不仅能被大量的用户拥有,而且可以按需对其进行再分配给其他不同的用户,使得任何用户均可以享受其提供的服务,从而实现服务共享和资源利用率的最大化。本文详细介绍了云计算的概念、特点、发展历史、部署模型以及其提供的服务模式,系统调研、分析了目前主流云服务提供商所提供的云存储服务及其工作模式,并归纳了目前云计算服务所面临的诸多主要问题。在云计算服务中,由于数据和用户分离的特性,用户对云端数据存在一种天然的不安全感,这成为了影响云计算技术推广使用的最主要原因。因此,研究云计算中数据的安全问题、消除用户的安全疑虑是必要而且迫切的,对于云计算技术的推广和发展有着巨大的学术价值和应用价值。本文以云用户最关心的数据安全问题为研究课题,针对目前主流云服务提供商所提供的云存储服务空间使用率低下、数据存储不安全以及云服务提供商不完全可信等问题对云存储服务做了详细而系统的研究。具体说来,本文针对目前云存储系统的空间利用率普遍不高的问题提出了一个基于秘密分享方案的多副本存储方案。文中详细介绍了相关的研究背景、方案的主要思想、系统模型和设计目标,并对云存储过程中数据的存储、备份、下载和数据动态操作等过程进行了详细的解释,最后对系统进行了详尽的讨论分析,从而证明了方案的实用性。除此之外,本文还根据云存储过程中云服务提供商不完全可信以及目前的数据持有性证明方案存在诸多不足的问题提出了一个基于同态性验证标签的可支持动态操作的多副本持有性证明方案。文章详细介绍了相关研究背景、方案的基本思想、设计目标和方案架构,并在接下来的部分中对验证过程中的具体操作、数据动态操作和错误数据定位等过程进行了细致的阐释,最后,对方案进行了系统的讨论和分析,从而证明了方案的实用性。
【关键词】：云计算 数据安全 多副本存储 秘密分享 多副本持有性证明
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-24
• 1.1 课题背景11-15
• 1.2 国内外研究现状15-20
• 1.2.1 多副本存储方案研究15-17
• 1.2.2 多副本持有性证明研究17-20
• 1.3 研究内容和目标20-21
• 1.4 论文创新点21-22
• 1.5 论文组织22-24
• 第二章 云计算及相关知识概述24-38
• 2.1 云计算相关概念、特征及部署模型24-28
• 2.1.1 云计算相关概念及特征24-27
• 2.1.2 部署模型27-28
• 2.2 云计算服务模式28-31
• 2.2.1 基础架构即服务（IaaS）29
• 2.2.2 平台即服务（PaaS）29-30
• 2.2.3 软件即服务（SaaS）30
• 2.2.4 云客户端（Cloud Client）30
• 2.2.5 其他服务（NaaS和CaaS）30-31
• 2.3 云计算相关问题31-34
• 2.3.1 安全问题31-32
• 2.3.2 数据隐私问题32
• 2.3.3 系统容错能力32-33
• 2.3.4 负载均衡33
• 2.3.5 互操作性33-34
• 2.3.6 数据存储34
• 2.4 云存储服务34-37
• 2.4.1 Amazon云存储服务34-35
• 2.4.2 Microsoft云存储服务35-37
• 2.4.3 Hadoop分布式文件系统（HDFS）37
• 2.5 本章小结37-38
• 第三章 多副本存储方案38-59
• 3.1 问题描述38-40
• 3.2 系统模型和设计目标40-41
• 3.2.1 系统模型40
• 3.2.2 设计目标40-41
• 3.3 方案架构概述41-43
• 3.4 方案详细介绍43-50
• 3.4.1 数据副本备份43-46
• 3.4.2 数据副本存储46-49
• 3.4.3 数据副本恢复49-50
• 3.5 方案分析50-55
• 3.5.1 目标分析50-54
• 3.5.2 时间复杂度分析54-55
• 3.6 实验评价55-58
• 3.6.1 实验设置56-57
• 3.6.2 实验结果57-58
• 3.7 本章小结58-59
• 第四章 多副本持有性证明方案59-75
• 4.1 问题描述59
• 4.2 设计目标与方案架构59-61
• 4.3 方案设计61-64
• 4.3.1 秘钥生成61
• 4.3.2 副本生成61-62
• 4.3.3 标签生成62
• 4.3.4 用户挑战62-63
• 4.3.5 证据生成63
• 4.3.6 证据验证63-64
• 4.4 数据动态操作64-65
• 4.5 错误数据定位65-66
• 4.6 方案分析66-70
• 4.7 实验评价70-74
• 4.7.1 实验设置70-71
• 4.7.2 实验结果71-74
• 4.8 本章小结74-75
• 第五章 总结与展望75-78
• 5.1 工作总结75-76
• 5.2 不足与展望76-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-83
• 攻读硕士学位期间所获研究成果83-84

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