云存储数据完整性认证相关技术研究与实现

发布时间：2017-09-14 09:18

  本文关键词：云存储数据完整性认证相关技术研究与实现

  更多相关文章： 云计算 数据完整性 Merkle树 认证跳表 哈希树 栈 认证路径

【摘要】：云计算是一个多租户环境,云上资源均共享。用户将数据存储到云服务器上具有一定风险,无论在传输过程或者服务器上都有可能遭到未授权第三方篡改。怎样让用户确信他们的数据在云端被正确的存储和处理,即数据的完整性验证,是云存储发展必须要解决的一个问题。Merkle树和认证跳表是两个非常重要的数据结构,经常被用到云数据完整性验证中。但是验证的关键是如何利用Merkle树和认证跳表高效的获取节点的完整性证明信息。当前利用Merkle树求解节点完整性证明信息的算法仅仅适用完全二叉树,对于非完全二叉树不适用,因此适用范围太低。本文提出一种新的基于Merkle树的数据完整性检测算法。利用双栈数据结构可以简单高效的求解节点的数据完整性证明信息,它不仅适合完全二叉树而且适合其他二叉树,扩大了它的适用范围。在基于认证跳表的数据完整性检测中,Kaouthar Blibech和Alban Gabillon曾利用两个算法求解节点数据完整性证明信息。但是由于他们的算法不具有统一性并且额外需要一个函数来判断节点是否是平节点,求解代价太大,验证效率比较低。本文提出一种新的基于认证跳表的数据完整性检测算法。该算法灵活地将认证跳表转换成大堆树,然后利用双栈数据结构求解节点数据完整性证明信息。它不仅简单高效而且不需要额外判断节点是否是平节点,提高了验证效率。本文实现了云存储数据完整性检测算法,并将本文算法与原来算法进行对比,同时对其性能进行了详细的分析,充分验证了本算法的可用性以及高效性。实验结果表明：本文提出数据完整性检测方法可以有效的运用于云环境数据完整性检测领域,其性能优于以往相关方法。
【关键词】：云计算 数据完整性 Merkle树 认证跳表 哈希树 栈 认证路径
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP333;TP309
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-15
• 1.1 研究的背景和意义10-11
• 1.2 相关研究现状11-13
• 1.3 主要研究内容13-14
• 1.4 论文的组织结构14-15
• 2 相关技术15-23
• 2.1 云存储系统15-16
• 2.2 云存储安全16-17
• 2.3 数据完整性检测方法17-22
• 2.3.1 数据完整性17-18
• 2.3.2 数据完整性检测方法18-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 可信云数据完整性检测算法23-50
• 3.1 总体设计23
• 3.2 基于MERKLE树的云存储完整性检测23-38
• 3.2.1 基于Merkle树的经典数据完整性检测方法24-31
• 3.2.2 基于Merkle树数据完整性检测方法31-38
• 3.3 基于认证跳表的云存储完整性检测38-49
• 3.3.1 基于认证跳表的经典数据完整性检测方法38-41
• 3.3.2 基于认证跳表数据完整性检测方法41-49
• 3.4 本章小结49-50
• 4 可信云数据完整性检测算法的实现50-63
• 4.1 可信云存储数据完整性检测的实现50-57
• 4.1.1 基于Merkle树的数据完整性检测的实现50-53
• 4.1.2 基于认证跳表的数据完整性检测实现53-57
• 4.2 性能分析57-62
• 4.3 本章小结62-63
• 5 总结与展望63-65
• 5.1 研究工作总结63-64
• 5.2 进一步工作展望64-65
• 参考文献65-68
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果68-70
• 学位论文数据集70

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本文编号：849172