云存储数据完整性检验方法研究

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1、类号TP391．4密级公开重庆邮电大学硕士学位论文硕士研究生型叠岚指导教师堕垄趟学科专业盐差扭廛旦垫盎论文提交日期2Q12生§月论文答辩日期2Q12生三月2鱼旦论文评阅人——2012年5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已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：舌憎≯故签字日期：70Jz年否月6日学位论

2、文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重麽邮电太堂有关保留、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。本人授权重麽鱼＆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)学位论文作者签名：每憎芦鼠导师签名：，，、睹，描签字日期：沙Jz年‘月石日签字目期：沁f～年6月6日重庆邮电大学硕士论文Abstract摘要云计算是下一代IT企业架构，但是云计算的安全问题阻碍了其大规模应用，其中一个主要的挑战是远程公开地对不可信

3、的云存储服务器上的用户数据进行完整性检验。然而由于用户有限的资源和专业能力，且用户的外包数据通常是动态的，所以需要引入第三方审计，代替用户执行支持数据动态操作的完整性检验。动态完整性检验的核心是良好的认证结构，Merkle哈希树是一种较好的认证结构，可以快速验证某一数据块或少数数据块的完整性。目前，研究者设计了一种基于Merkle哈希树的完整性检验方案能够支持第三方审计和数据动态操作，但是通信量较大，不支持多种粒度的块操作。粒计算理论可以用来解决数据的粒化和数据粒子的计算问题。为了解决现有方案的不足，本文使用了粒计算的思想：将数据文件的基本块聚集成小块和大块，形成

4、了一个三维的粒度结构；将可交换哈希引入Merkle哈希树中，构造了一种分层的动态Merkle哈希树，降低了Merkle哈希树的高度，使得通信量的主要部分辅助验证信息的长度变小，同时支持不同粒度数据块的动态操作。本文提出了一种改进的云存储完整性检验方案，本方案支持隐私保护机制，保护用户的重要数据不会泄露至第三方；使用质询．响应的模式，由第三方对云存储服务器执行周期性地实时检测，适合实际应用。安全分析证明了本方案是安全的。本文分析和验证了方案的通信量和存储性能，结果表明本方案通信量小于现有方案，占用额外存储空间较少，运算量较小。根据改进的云存储完整性检验方案，作者开发

5、出云存储完整性检验原型系统。该系统模拟了不可信服务器可能的的数据完整性破坏，使用本文提出的完整性检验方案对服务器执行数据完整性检验。系统测试结果表明，本文改进的完整性检验方案是有效的，该原型系统可以作为本方案实际应用的参考。关键词：数据完整性，可交换哈希，Merkle哈希树，云存储墅堕堕塑些堕—～A!!bstract———————————————————一—一AbstractuJoudcomputinghasbeenenvisionedasthenext．generationarchitectureofITenterprise．howeverthesecurity

6、problemofCloudcomputinghinder1‘sel¨roml盯ge-scaleapplication，OnemajorchallengeistoverifvtheIntegrityofdataatuntrustedserverundertheconditionofsupportingpublicaudltabllltYanddynamicdataoperation．However，duetothelimitedresourseandprofesslonalability,inadditiontothattheoutsourseddataareal

7、wavsdynamlc，soitisimportanttointroduceThirdPartyAuditor，representiveofstructure,Merklehashtreeissuchagoodverificationstructure，itisusedtoqulckJYVenfytheintegrityofadatablockorasmallnumberofdatablocks．Atpresent，theresearchersdesignaMerklehashtree-basedintegritvVerlncatlonschemewhichsup

8、portt