改进的基于同态哈希的云存储数据完整性验证方案_黄石.pdf

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1、第43卷第3期河海大学学报(自然科学版)Vol．43No．32015年5月JournalofHohaiUniversity(NaturalSciences)May2015DOI:10．3876/j．issn．1000-1980．2015．03．015改进的基于同态哈希的云存储数据完整性验证方案黄石，刘文卓，曹天杰(中国矿业大学计算机科学与技术学院，江苏徐州221116)摘要:为了解决云存储用户数据完整性验证问题，在分析现有远程数据完整性校验方法的基础上，在标签生成的过程中加入同态哈希与伪随机数，提出一种支持动态数据与无限次挑战的同态哈希的数据完整性验证方案。通过安全性与

2、性能的分析证明该方案的有效性，在保证远程数据完整性的同时，减少了存储空间的冗余和带宽消耗。关键词:云存储;数据完整性;同态哈希;标签中图分类号:TP302.7文献标志码:A文章编号:1000-1980(2015)03-0278-05AnimprovedmethodofdataintegrityverificationbasedonhomomorphichashingincloudstorageHUANGShi，LIUWenzhuo，CAOTianjie(SchoolofComputerScienceandTechnology，ChinaUniversityofMinin

3、gandTechnology，Xuzhou221116，China)Abstract:Basedonanalysisofexistingremotedataintegrityverificationmethodsandusinghomomorphichashingandpseudo-randomnumbersinthetagblockingstage，adataintegrityverificationmethod，supportingdynamicdataandconsideringchallengestobeunlimited，isproposedtodealwit

4、htheproblemofusers’dataintegrityverificationincloudstorage．Theeffectivenessofthismethodisverifiedthroughsecurityandperformanceanalyses．Withaguaranteeofmaintainingtheremotedataintegrity，themethodcanreducetheredundancyofstoragespaceandthebandwidthconsumptionindatacommunication．Keywords:clo

5、udstorage;dataintegrity;homomorphichashing;tag1数据完整性验证方案研究现状远程数据验证允许客户端在一个不可信的服务器上检验外包数据的完整性。可恢复性证明POＲ(proof［1］ofretrievability)是Juels等提出的完整性验证算法，其关键是将一些随机的数据块加入到存储的数据中，其插入的位置由伪随机序列决定，并使用了纠错码。这些数据块和数据本身没有任何关系，称之为“哨兵”，这些“哨兵”起到了tag的作用，用于对数据进行完整性验证。数据持有性证明PDP(provabledata［2］possession)是Aten

6、iese等提出的，其2个显著特点是能够支持公开验证，以及在方案中使用了同态签名算［3］［4］法，这样就能使第三方以较小的开销来验证文件是否被完整存储。肖达等提出数据持有性验证(datapossessionchecking)的基本思想是验证者随机指定文件中若干个位置的数据块和相应的密钥，服务器计算哈希值并返回给验证者，验证者再比较哈希值与校验快是否一致，从而判定数据是否被正确持有，这是国内第［5］一篇研究数据持有性验证的文章。由Ateniese等提出的SPDP(scalableprovabledatapossession)方案与PDP算法的区别在于新增了对动态数据的支持，

7、采用了提前约定tag数目的标签组织方式，将生成的tag用对称密钥加密后保存在服务器或本地，每次挑战时使用一个tag进行验证，但该方案也限定了验证次数。［6］Erway等提出的DPDP(dynamicprovabledatapossession)算法是使用了一种与树结构类似的跳表(skip收稿日期:2014-11-12作者简介:黄石(1979—)，男，安徽桐城人，讲师，博士研究生，主要从事信息安全、云存储安全研究。E-mail:huangshi@cumt．edu．cn第3期黄石，等改进的基于同态哈希的云存储数据完整性验证方案279［7］li