基于cp-abe的云存储系统的设计与实现

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1、基于CP-ABE的云存储系统的设计与实现作者姓名安国明导师姓名、职称方勇教授一级学科计算机科学与技术二级学科计算机系统结构申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1203121549分类TN82号TP39密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于CP-ABE的云存储系统的设计与实现作者姓名：安国明一级学科：计算机科学与技术二级学科：计算机系统结构学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：方勇教授提交日期：2014年12月ADesignandImplementationofCloudStorageSystemBasedonCP-ABEAthesissubmit

2、tedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinComputerScienceandTechnologyByAnGuomingSupervisor:Prof.FangYongDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技

3、大学或其它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已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本

4、授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，作为一种新兴的存储模式，其特有的优势使它得到众厂商、开源社区和科研机构的高度重视，并得到快速发展。越来越多的厂商、机构选择将数据部署到云平台上，然而屡见不鲜的安全事件也暴漏出了云存储的众多安全问题，已成为阻碍云存储发展的重要屏障。本文首先对云存储安全问题进行了研究与分析，研究了AmazonS3云存储加密模型，分析了现有国内外云存储安全模型，研究了CP-ABE、HMAC、ACL等技术。在此基础上，设计了一个基于CP-ABE的安全云存储系统，从数据私密性、完整性两方面保证了用户云端数据的安全

5、。并且该系统可以实现用户加密数据的安全共享，基于多租户模式，通过简单灵活且细粒度的访问控制策略保证授权用户的合法访问，达到了较高的数据利用效率。最后，实现了一个Demo系统对系统设计的有效性和实用性进行验证，给出数据测试与分析结果，并提出几种性能优化方法。本文设计的系统使用CP-ABE和访问控制相结合的方法，可以在保证用户数据机密性的前提下实现租户内外的一对多高效数据共享。该系统基于C/S架构，并且针对目前广泛使用的云存储服务接口RESTfulAPI，客户端只需做很少的改动，因而可以很容易地部署到现有的云存储服务中。与传统基于PKI的方案相比，该方案不需要使用证书，因而也就不存在传统P

6、KI系统中证书的分发与管理等问题，具有明显的优势。方案包含一个可信的授权机构，在某些安全要求较高的私有云环境中，如单位办公云、企业数据中心等，具有较好的适用性。关键词：云存储，CP-ABE，HMAC，安全共享论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTCloudstorageisanewconceptextendedanddevelopedfromtheconceptofcloudcomputing.Asanewstoragemodel,ithaddrewthehighattentionofallthevendors,theopensour

7、cecommunityandresearchinstitutions,anddevelopedrapidly.Moreandmorecompaniesandorganizationschoosetodeploydatatothecloudplatform,whilesecurityincidentsofcommonoccurrencesleaknumeroussecurityissuesofcloudstorage,whichhasbecome