云存储环境下可证明数据安全研究

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1、分类号TP309重庆邮电大学硕士学位论文英文题目一ResearchonProvableDataSecurityforCloud——硕士研究生陈宏波指导教师学科专业陈龙教授计算机应用技术论文提交日期2Q!至生三旦论文答辩日期2Q12生三旦2鱼旦论文评阅人答辩委员会主席歪塑△塾撞重庆大学2012年05月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重麽邮电太堂或

2、其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：酹、亥波签字日期：沙fy年石月乡日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重庞由§电太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庞整电太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位

3、论文作者签名：陆、玄波导师签名：鸱．位签字日期：加缈年易月乡日签字日期：p(1，年‘月6日重庆邮大学硕士论文摘要云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展。云存储的概念与云计算类似。它是指通过服务器集群应用、网格或分布式文件系统等技术将网络中大量的处于不同计算机、不同类型的存储设备通过网络和应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的系统。虽然云存储的优势非常多，但对于一种新兴的技术，仍然存在一些亟待解决的问题。云存储意味着数据存储到用户所掌控不到的机器上。那么，用户数据是否真的

4、安全是用户所关心的首要问题。特别是它需要一个有效的机制证明用户存储在不可信服务器上的数据可用性与完整性。远程、公开地验证不可靠服务器上所存储数据的完整性并同时支持数据动态操作是云存储可证明数据安全的一个重要的挑战。尽管当前对于云存储中公开验证与动态数据操作的研究取得了很多成果，但是其中仍然存在一些效率与安全方面的问题。本文分析了当前研究中基于默克尔哈希树来验证云存储数据完整性的方案存在的效率与安全方面的问题，构造了一种带相对叶结点序号的动态默克尔哈希树，并根据此树的结构重新设计了查找与验证算法，根据

5、此算法设计了一种改进的可公开证明数据安全的动态数据完整性检验方案。该方案不仅能够公开验证云存储环境下的数据完整性以及支持动态数据操作，而且按照结点序号查找叶结点、动态插入、删除与更新数据能够使公开验证与数据动态操作更加高效安全。本方案采用动态默克尔树综合管理数据块标签数据与签名数据，与原方案相比，在签名管理过程中不必重新查找签名，在一定程度上降低了系统整体的时间复杂度。分析了本方案的算法效率和安全性，结果表明本方案的动态数据操作、数据完整性公开验证的时间复杂度实际达到O(109，2)，相对于原方案的

6、O(，2)而言，是高效且安全的。并根据实际应用中不同的需求，设计了系统的性能均衡指标，通过设定不同的参数，使系统达到与需求相一致的性能，更加具有可行性。设计了本方案的原型系统，根据对数据完整性检验的实验测试表明，本方案是可行的。关键词：云计算；云存储；数据完整性；公开可验证性；动态数据AbstractcIoudcomp咖培1sadevelopmentofdistributedcomputing，parallelcompu曲ga11dgndcomputm昏Cloudstoragesimilarascl

7、oudcompming，itisasystem．ThroughtlleappllcanonofseⅣercluster,鲥d，distributedfilesystemsandother妣lmologY,cloudstoragemakesthedevicesindifferentcomputersanddifferenttypesofstorageworktogem既Andthroughthenetworkandapplicationsoftware，thesysteInprovidessomese

8、Ⅳ1celil【edatastorageandaccess．AlthoughtherealemanyadvaIltagesaboutcloudStorage，totheemergingtechnology,therearestillsomeproblemstobesolved峨ently．Cloudstoragemeansthatthedataisstoredinthedevicesoutofuser’scon们1．So．howtoproVethesecurityof