同态散列函数的并行计算及其应用

《同态散列函数的并行计算及其应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、？．１－■．＇？．．．广分类号〇２４用巧９３．０８密级公巧ＵＤＣ编号《？务乂掌硕女研《隹化Ａ屈目同态巧列函巧的并巧计Ｉｔ及其应用ＴｉｔｌｅＰａｒａｌｌｅｌＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＨｏｍｏｍｏｒｐｈｉｃＨａｓｈＦｕｎｃｔｉｏｎａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ学院（所、中心）数学与统计学院专业名称计算数学研究生姓名齐双学号１２０１３０００８０９导师姓名陆正福职称教授２０１６年３月扉页：论文独创性

2、声明及使用授权本论文是作者在导师指导下取得的研究成果。除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人曰经发表或撰写过的研巧成果，不存在剔窃或抄袭巧为一。与作者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。现就论文的使用对云南大学授权如下：学校有权保留本论文（含电子版），也可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文；学校有权公布论文的全部或部分内容，可Ｗ将论文用于查阅或借阅服务；学校有权向有关机构送交学位论文用于学术规范审查、社会监督或评奖；学校有权将学位论文

3、的全部或部分内容录入有关数据库用于检索服务。（内部或保密的论文在解密后应遵循此规定）研究生签名：弁故导师签名：期：＿＾巧要同态散列函数（ＨＨＦ）是将可变长度的消息映射为固定长度的Ｈａｓｈ值或消息一摘要的类具有同态性质的函数。基于离散对数难题设计的ＨＨＦ，在实际应用中需要进行大量的模幕和模乘运算，导致耗费时间长、带宽多等问题，效率低下。为提髙ＨＨＦ在实际应用中的性能，已有文献重点多放在利用批处理等技术或从平台的角度进行加速。Ｍｏｎｔｏｍｅｒｙ算法被提出ｙ？后，研究者多采用

4、该算法避免ｍｏｄｎｇ的除法运算，有效地提高模乘运算的速度。本文基于改进的Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ算法改进了模赛算法，并分析了算法基于ＣＵＤＡ平台上的并行性；在对云存储中的数据进ａｓｈ，若使用ＨＨＦ，云只需随机将几个块的Ｈ值进行乘法计算行完整性验证时，将结果发送给验证者，验证者就可Ｗ利用同态性判断存储的数据是否完整。己有的验证方法虽然都可达到验证的目的，但是要想更灵活地应用云存储，数据的保密性、动态更新等因素也要考虑。已有的文献虽然涉及到不同方面的数据隐私及一动态更新，但是没有兼顾到方案涉及的Ｈ方

5、，因此设计个能够抵巧丢失攻击、篡改攻击和合谋攻击且支持数据更新的方案具有现实意义。ＨＨＦ计算性能的提升，使得ＨＨＦ计算时间显著降低，可使其应用更加广泛；存储在云端的数据，可能遭到云服务提供者的丢失攻击或篡改攻击及与第Ｈ方验证者的合谋攻击。要解决这些问题，保证数据的安全性是关键；另外，若存储在云端的数据能实现动态更新，云存储的使用就会更加灵活。本文将孔凡玉等提出的改进后的Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ乘法算法用于优化模幕运算，经理论分析可知，复杂度较大的乘法运算次数减少了２５％：设计了扭巧的并行算法，

6、并结合ＧＰＵ并行计算的特点，分析了其基于ＣＵＤＡ平台的并行性，同时云存储和ＨＨＦ为基础，结合加密算法设计了数据完整性公开验证协议，该协议采用加密的方法，保护了数据的隐私，抵抗了云服务提供者的丢失和篡改攻击，同时也抵抗了云服务提供者与第Ｈ方验证者的合谋攻击，并采用索引表的动态操作实现了数据的动态更新操作。关键词：同态散列函鉱Ｍｏｎｔｏｍｅｒ乘泌并行计算ｇｙ；数据完整化数据隐私ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓ化ａｃｔＨｏｍｏｍｏｒｐｈｉｃＨａｓｈＦｕｎｃｔｉｏｎ（ＨＨＦ）ｉｓａ

7、ｃｌａｓｓｏｆｆｉｍｃｔｉｏｎｗｉｔｈｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙ，ａｎｄｅ－ｔｈｙｃａｎｂｅｖｉｅｗｅｄａｓｆｕｎｃｔｉｏｎｓｍａｉｎｖａｒｉａｂｌｅｌｅｎｇｔｈｍ的ｓａｅｔｏｆｉｘｅｄｌｅｎｔｈＨａｓｈｐｐｇｇｇｖａｌｕｅｏｒｔｈｅｍｅ巧ａｇｅｄｉｇｅ巧．ＴｈｅＨＨＦｗａｓｒｏｏｓｅｄｗｈｉｃｈｂａｓｅｄｏｎｄｉｓｃｒｅｔｅｌｏａｒｉｔｈｍｐｐｇｒｏｂｌｅｍ．Ａｎｄｉｔｎｅｅｄｓ泣ｌｏｔｏｆｏｗｅｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｒａ

8、ｃｔｉｃａｌａｌｉｃａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｐｐｐｐｐ，Ｋｓｕｌｔｓｉｎｍａｎｙｐｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈ犯ｔｉｍｅａｎｄｂａｎｄｗｉｄｔｈ，ｓｏｔｈａｔｉｔｈａｓｌｏｗｅｆｉｃｉｅｎｃｙ．ＴｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＨＨＦｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉ