云存储数据完整性验证机制研究

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1、密级：公开学校代码：１０００４交適乂麥ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕±学位论支云存储数据完整性验证机制研究．础－巍－，誦作者姓名姚戈ｉ藉遍？学科专业信息安全４＼．指导教师李勇副教授Ｉ培麵誦扣麵；盖；３汝窗ａ车愈搭．二军－湖月．論＇Ｐ藤纖圓如《道乂攀硕±学位论文云存储数据完整性验证机制研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｌｏｕｄＤａｔａＩｎｔｅｇｒｉｔｙＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＳｃｈｅｍ

2、ｅ作者：姚戈导师：李勇北京交通大学２０１６年４月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。持授权北京交通大学可ｙ■将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可Ｗ为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名；

3、切导师签名：杳易＾ｉｌ／签字日期：日：Ｗ年月＾日签字日期心年户月：学校代码：１０００４密级公开北京交通大学硕±学位论文云存储数据完整性验证机制研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｌｏｕｄＤａｔａＩｎｋｇｒｉｔｙＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＳｃｈｅｍｅ：作者姓名：姚戈学号１３１２０２１１：导师姓名：李勇职称副教授学位类别：学术型学位级别：硕±学科专业：信息安全研究方向：云计算安全北京交通大学２０１６年４月１致谢岁月如梭如歌。转眼间研究

4、生求学生活即将结束站在毕业的口槛上，回首往昔奋斗和辛劳成为丝丝的记忆甜美与欢笑也都尘埃落定。值此毕业论文完成之际、我谨向所有关屯、爱护、帮助我的人们表示最诚擎的感谢与最美好的祝愿。两年半的学习和科研工作不仅使我的知识结构和科研能力上了一个新台阶，更重要的是各方面的素质得到了提高一。而这切都要归功于李勇老师的深切教诲与热情鼓励。导师渊博的专业知识、严谨的治学态度、朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。导师不仅授我Ｗ文而且教我做人，在此我要向我尊敬的导师李勇老师表达深深的敬意和

5、无Ｗ言表的感谢。同时感谢刘云教授和张振江教授对我们实验室科研工作的指导，为我们提供良好的科研环境。感谢张桂蓉师兄、雷丽楠师妹，没有他们无私的帮助我是无法完成论文工作的。感谢我们实验室的郝梓黃、王小妮、朱丽、郑晓琳和赵冰同学，与他们一起度过了这段美好时光是难Ｗ忘记的。最后深深的感谢呵护我成长的父母一。每当我遇到困难的时候父母总是第个给我鼓励的人、。他们的理解和支持使我能够坚定信念、专屯完成学业。ｉｉ北京交通大学硕±学位论文摘要摘要，越来越多的用户选择将数据存随着

6、云存储技术的发展，为了节约存储成本储在云端，，但同时用户也失去了对数据的控制权无法确保存储在云中的数据是ｖ一（Ｃｓｔｏｅｅｒ，ＣＳＳ完整的。云存储服务器ｌｏｕｄｒａｇＳｅｒ）需要通过种有效的协议向用户提供数据完整性证明，，。在实际应用中用户不仅需将大量数据存储在云端，并且可能随时需要对远程数据进行更新。因此，确保用户数据的完整性不仅包含静态数据的完整性验证，还需验证服务器是否正确更新了用户的数据。现有方案主要利用短签名算法实现公开验证，并通过引入动态数据结构来支持数据更新。）

7、但仍存在计算，、存储和通信开销较大无法支持全动态（插入、修改和删除更，或动态更新过程复杂等问题新。本文针对上述问题，分析公开验证模型、签名算法和动态数据结构等关键技术，提出基于多分支路径化扣３６８化１１化１鸣１＞６日，１＾８１）的动态数据完整性验证机Ｉ审，：Ｊ并对该方案进行改进。论文主要工作如下（１）为了降低方案计算和通信开销，，解决批量数据动态更新问题本文将多分支路径树ＬＢＴ与默克尔哈希树（ＭｅｒｋｌｅＨａｓｈＴｒｅｅ，ＭＨＴ）结构的哈希散列树概念相融合，形成新的数据结构

8、，提出基于ＬＢＴ的动态数据完整性验证机制。相较于ＭＨＴ－，ＬＢＴ树的深度随出度的增加呈指数减少，树的深度降低意味着在挑战响应过程中，，云存储服务器所需返回的辅助信息将大大减少从而减少系统各实体间的通信和计算负担。ＬＢＴ的多分支结构允许多个叶子节点对应的数据块同时更新，而造成的计算开销与单个数据块的更新是相同的，即方案可Ｗ高效地支持批量数据更新。（２）针对动态更新过程中，数据结构需要重构的问题，本文利用新