云场景下数据完整性与可靠性安全防护研究

发布时间：2021-05-08 18:45

　　在数字化时代,人们每天都会产生很多数据。数据量以迅猛的方式增长,需要大量的资源来存储和管理数据。对于普通用户而言,如此庞大的数据规模已经远远超过了他们的存储能力。云计算是一种新的服务模式,它能够以按需付费的方式提供几乎无限的存储和计算资源。因此,用户只需支付相对较低的费用就可以将数据外包存储至云服务器,而无需花费高额成本进行软硬件等基础设施的建立。虽然云存储具有灵活的存储空间分配、无处不在的网络访问、低廉的存储费用等优势,但是数据外包的同时用户也失去了对数据的实际控制权,这种数据控制权的转移对数据安全构成了新的挑战。为了确保数据完整性,用户希望云服务提供商能够提供数据持有性证明或数据可恢复性证明,通过该证明用户可以验证其数据是否被完整地保存在云服务器上。此外,为了在服务器发生故障时确保高数据可靠性,用户通常要求云服务提供商将其数据的多个副本保存在不同数据中心的多个服务器上。因此,用户希望云服务提供商能够提供多副本完整性证明,通过该证明用户可以验证云服务提供商是否正确地存储了多个副本。本文研究云场景下数据完整性与可靠性安全防护,取得了以下研究成果:1.本文提出了一个支持批量更新的外包动态... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：151 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 云计算及其特点
        1.1.2 云场景下数据安全威胁
        1.1.3 保证云端数据安全的关键技术
    1.2 研究现状
        1.2.1 针对单副本的远程数据完整性验证
        1.2.2 针对多副本的远程数据完整性验证
        1.2.3 支持数据复制或数据去重的远程数据完整性验证
    1.3 论文研究工作与章节安排
第二章 预备知识
    2.1 随机抽样检测
    2.2 同态可验证标签
        2.2.1 基于RSA签名的同态可验证标签
        2.2.2 基于BLS签名的同态可验证标签
        2.2.3 基于伪随机函数的同态可验证标签
    2.3 认证数据结构
        2.3.1 隐式索引认证二叉树
        2.3.2 平衡认证数据结构
第三章 支持批量更新的外包动态数据持有性证明方案
    3.1 引言
    3.2 系统模型
        3.2.1 ODPDP方案的定义
        3.2.2 威胁模型
        3.2.3 基本构件
    3.3 方案构造
        3.3.1 多叶子结点认证(MLA)方法
        3.3.2 ODPDP方案
    3.4 安全性分析
    3.5 实验评估
    3.6 本章小结
第四章 改进的多副本数据可恢复性证明方案
    4.1 引言
    4.2 Mirror方案回顾
        4.2.1 系统模型
        4.2.2 协议描述
    4.3 Mirror方案的安全漏洞
    4.4 改进方案
        4.4.1 应对策略
        4.4.2 IMPOR方案
        4.4.3 安全性分析
    4.5 实验评估
    4.6 本章小结
第五章 支持共享树和批量验证的多副本动态数据持有性证明方案
    5.1 引言
    5.2 系统模型
        5.2.1 MDPDP方案的定义
        5.2.2 安全模型
        5.2.3 基本构件
    5.3 方案构造
        5.3.1 批量叶子验证(BLV)方法
        5.3.2 MDPDP方案
    5.4 安全性分析
    5.5 实验评估
    5.6 本章小结
第六章 改进的多副本动态数据持有性证明方案
    6.1 引言
    6.2 MB-PMDDP方案回顾
    6.3 MB-PMDDP方案的安全漏洞
        6.3.1 两种攻击的威胁
        6.3.2 安全性证明的缺陷
    6.4 改进方案
        6.4.1 IPMDDP方案
        6.4.2 安全性分析
        6.4.3 性能分析
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录



本文编号：3175813