云存储环境下数据完整性验证方案设计与优化

发布时间：2017-10-23 18:15

  本文关键词：云存储环境下数据完整性验证方案设计与优化

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【摘要】：云存储作为云计算的延伸和发展,突破了传统数据存储模式的概念,改变了用户存储数据的方式。云存储提供了一种远程的数据存储、访问服务,用户可以非常方便地访问存储在云端的数据。但是,云存储也存在自身的不足,数据安全问题首当其冲。数据完整性验证是解决云存储面临数据安全问题的方法之一,用户可以使用适当的方法验证存储在云端数据的完整性、可用性。本文重点关注混合云环境下的数据完整性验证问题,具体研究内容如下:1.针对验证方同时收到多个用户的验证请求,要求验证方验证存储在云端数据的完整性问题,提出了混合云环境下多用户数据完整性联合验证方案,该方案支持第三方验证,采用RSA签名和同态验证标签。在混合环境下,涉及到不同云环境下的云服务商之间的数据交互,为了更好地保护用户数据安全,在云端引入了组织者,组织者有效地屏蔽了云端存储数据的具体细节。为了减小验证过程中产生的计算代价和通信代价,提高方案的验证效率,该方案采用了同态聚合以及对多个用户的云端数据进行同时验证的思想。2.针对现有大多数方案缺乏有效的密钥管理机制管理验证过程中产生的密钥问题,提出了一种支持密钥管理者的数据完整性验证方案。在方案中,密钥管理者主要承担两个任务:第一,接收用户生成签名密钥对的请求,生成签名公私密钥对并返回给用户;第二,帮助用户管理数据初始化过程中产生的隐私数据。方案中加入密钥管理者减轻了用户在数据完整性验证过程中的负担,提高了方案的验证效率。在本方案中,生成数据块标签时,把用户的身份和数据块进行绑定,验证方在进行数据完整性验证之前,需要对用户的身份进行验证,只有身份验证成功,才能进行后续的完整性验证工作。通过身份验证可以防止非法用户对数据的操作,保护了用户数据的安全性。
【关键词】：云计算 云存储 混合云 多用户 联合验证
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-11
• 第1章 引言11-18
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 本文主要内容及工作15-16
• 1.4 本文结构安排16-18
• 第2章 云存储及数据完整性相关知识18-29
• 2.1 云存储基础18-22
• 2.1.1 云存储定义18
• 2.1.2 云存储模型18-20
• 2.1.3 云存储分类20-22
• 2.1.4 云存储特性22
• 2.2 云存储安全22-24
• 2.2.1 云存储安全面临的问题22-23
• 2.2.2 云存储安全保护机制23-24
• 2.3 数据完整性24-27
• 2.3.1 数据完整性验证框架25-26
• 2.3.2 云存储环境中数据完整性26
• 2.3.3 混合云存储下的数据完整性26-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第3章 混合云存储下多用户数据完整性联合验证方案29-45
• 3.1 预备知识29-31
• 3.1.1 大整数分解困难问题29
• 3.1.2 RSA签名算法29-30
• 3.1.3 离散对数困难问题30
• 3.1.4 Diffie-Hellman计算困难问题30
• 3.1.5 Hash函数30-31
• 3.1.6 同态验证标签31
• 3.2 方案设计31-40
• 3.2.1 方案模型31-33
• 3.2.2 方案定义33-34
• 3.2.3 方案详细设计34-40
• 3.3 方案安全性分析40-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第4章 支持密钥管理者数据完整性验证方案45-55
• 4.1 方案设计45-51
• 4.1.1 方案模型45-46
• 4.1.2 方案定义46-47
• 4.1.3 方案详细设计47-51
• 4.2 方案安全性分析51-54
• 4.3 本章小结54-55
• 第5章 性能分析及仿真55-65
• 5.1 OpenStack简单介绍55-58
• 5.1.1 OpenStack简单模型55-56
• 5.1.2 OpenStack详细架构56-57
• 5.1.3 OpenStack主要服务的功能57-58
• 5.2 性能分析58-61
• 5.2.1 计算代价分析58-60
• 5.2.2 通信代价分析60-61
• 5.3 仿真61-64
• 5.4 本章小结64-65
• 第6章 结束语65-67
• 6.1 主要工作65
• 6.2 后续研究工作65-67
• 参考文献67-72
• 致谢72-73
• 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 王惠清;;云存储环境下基于身份的分布式数据持有型验证算法研究[J];互联网天地;2015年02期

2 周恩光;李舟军;郭华;贾仰理;;一个改进的云存储数据完整性验证方案[J];电子学报;2014年01期

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本文编号：1084697