【摘要】：隨著數據爆炸和寬帶網絡的普及，云存儲已經成為當今云計算領域的一個重要應用分支，越來越多的用戶趨向于將自己的數據存儲到云端。然而，存儲在云端的數據依然存在設備故障、黑客攻擊、惡意篡改等威脅，云存儲服務方需要通過一種有效的協(xié)議來向用戶提供數據完整的證明。可證明數據持有(PDP)提供了一個解決上述問題的模型，在該模型下，用戶和服務方之間通過一種挑戰(zhàn)-應答協(xié)議來驗證數據的完整性。在此基礎上，公開驗證和動態(tài)更新這兩大特性擴充了PDP模型的適用范圍。然而，這些特性的引入不僅增加了方案設計的復雜度，也對效率產生了很大影響：如對數據塊標簽和動態(tài)更新均不能實現批量驗證，同時公開驗證下用戶數據存在被第三方驗證機構竊取的可能，，用戶隱私無法得到保障。文本針對上述問題，對支持公開驗證和動態(tài)更新的可證明數據持有模型和方案做了如下改進： 基于樹形hash認證結構，提出了在公開驗證下數據塊標簽的批量驗證方案，從而提升靜態(tài)標簽的驗證效率； 改進現有基于單個數據塊更新的動態(tài)PDP模型，提出了批量數據塊更新的思想。設計了用于支持批量更新認證的BA23-Tree及相應的批量更新和驗證算法。仿真實驗表明，在目標數據塊均勻分布情況下，批量更新效率可以穩(wěn)定提升一倍左右；而在目標數據塊連續(xù)分布的情況下，更新效率將隨批大小的增大而顯著提升； 在公開驗證下，完善現有PDP的安全模型，給出對消息進行盲化處理的方案，使得在不泄露用戶原始數據內容的前提下，保證第三方驗證機構依舊有能力對數據進行完整性校驗。
[Abstract]:With the popularization of data explosion and broadband network, cloud storage has become an important application branch in cloud computing field. More and more users tend to store their data to the cloud. However, the data stored in the cloud still has some threats, such as device failure, hacker attack, malicious tampering and so on. Cloud storage service needs to provide the user with complete proof of data through an effective protocol. The provable data holding (PDP) provides a model to solve the above problem, in which the integrity of the data is verified by a challenge-reply protocol between the user and the service party. On this basis, open validation and dynamic update extend the applicability of PDP model. However, the introduction of these features not only increases the complexity of the scheme design, but also has a great impact on the efficiency: for example, the data block label and dynamic update can not achieve batch verification. At the same time, there is the possibility that user data can be stolen by a third party certification authority under public verification, and user privacy cannot be protected. Aiming at the above problems, the paper improves the provable data holding model and scheme which supports public verification and dynamic updating. Based on the tree hash authentication structure, a batch verification scheme of data block label under public verification is proposed. In order to improve the verification efficiency of static tags; This paper improves the existing dynamic PDP model based on single data block updating and proposes the idea of batch data block updating. The BA23-Tree and the corresponding batch update and verification algorithm are designed to support batch update authentication. The simulation results show that under the condition of uniform distribution of the target data block, the batch update efficiency can be increased by about double steadily, but when the target data block is distributed continuously, the updating efficiency will be improved significantly with the increase of the batch size. Under public verification, the security model of existing PDP is improved, and the scheme of blind message processing is given, so that the original data content of the user is not disclosed. Ensure that the third-party certification authority still has the ability to verify the integrity of the data.
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TP333;TP309

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本文編號：2333085