云計算技術(shù)伴隨著科技的進(jìn)步迅猛發(fā)展,大量數(shù)據(jù)亦不斷涌現(xiàn)。其中,為海量數(shù)據(jù)提供存儲服務(wù)的云存儲技術(shù)也迅速發(fā)展起來。越來越多的用戶選擇將數(shù)據(jù)存儲在云端服務(wù)器以節(jié)省本地存儲空間,但與此同時,用戶也失去了對數(shù)據(jù)的絕對控制權(quán)。遠(yuǎn)端服務(wù)器不可信或系統(tǒng)故障等因素的存在,使用戶數(shù)據(jù)面臨著丟失或者篡改的風(fēng)險。因此,保證外存于遠(yuǎn)端服務(wù)器的數(shù)據(jù)完整成為云存儲發(fā)展的首要問題。數(shù)據(jù)持有性證明技術(shù)就是一種能夠遠(yuǎn)程校驗服務(wù)器上存儲的數(shù)據(jù)是否完整的技術(shù),它能使用戶無需下載所有數(shù)據(jù)到本地,僅通過與服務(wù)器的少量交互,便可驗證遠(yuǎn)端服務(wù)器存儲的數(shù)據(jù)是否完整。目前,大多數(shù)的數(shù)據(jù)持有性證明方案均支持第三方公開審計,即通過第三方審計(Third Party Auditor,TPA)來驗證數(shù)據(jù)的完整性,可以有效減輕用戶的計算和存儲負(fù)擔(dān)。但惡意的TPA在代替用戶審計的同時,依靠與服務(wù)器的多次交互,可能分析出用戶數(shù)據(jù)的相關(guān)信息,導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)的隱私泄露。然而,近幾年提出的一些支持公開審計的數(shù)據(jù)持有性證明方案,大多只考慮了針對惡意云服務(wù)器保證數(shù)據(jù)的完整性,能夠針對惡意TPA實現(xiàn)數(shù)據(jù)完美隱私保護(hù)的方案卻為數(shù)不多。因此,研究既針對云服務(wù)器安全同時針對TPA零知識隱私的數(shù)據(jù)持有性證明技術(shù)是具有理論意義和實踐價值的。本文主要做了如下工作:1、研究零知識證明技術(shù),實現(xiàn)針對TPA的零知識隱私保護(hù)。利用“零知識證明”的思想構(gòu)造本文的挑戰(zhàn)與回應(yīng)證明協(xié)議,使TPA在驗證數(shù)據(jù)完整性時得不到有關(guān)用戶數(shù)據(jù)的任何信息,從而完美地保護(hù)用戶的數(shù)據(jù)隱私。2、提出一個單用戶多云服務(wù)器環(huán)境下支持完美隱私保護(hù)且支持批處理的數(shù)據(jù)持有性證明(Provable Data Possession,PDP)方案。通過引入服務(wù)器組織者(Organiser)為多個云服務(wù)器分發(fā)挑戰(zhàn)和聚合證明,實現(xiàn)了TPA端高效地批處理審計,根據(jù)“零知識證明”的思想設(shè)計本文的挑戰(zhàn)與回應(yīng)協(xié)議,實現(xiàn)針對TPA的完美隱私保護(hù)。最后,將本文方案與Yu等人在單用戶多云服務(wù)器環(huán)境下簡單拓展的PDP方案和Wang等人在多云存儲中支持批處理的PDP方案做了性能分析對比和實驗對比,結(jié)果表明本方案擁有較低的通信復(fù)雜度和較高的批處理效率。3、提出一種多用戶多云服務(wù)器環(huán)境下支持完美隱私保護(hù)的批處理PDP方案。證明了方案的正確性、安全性和完美隱私性,并將所提方案與Yu等人在多用戶多服務(wù)器環(huán)境下簡單拓展的PDP方案做了性能分析比較和實驗對比,說明我們方案是高效且可行的。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP309;TP333
【部分圖文】：

51務(wù)器上的3000~4600個數(shù)據(jù)塊進(jìn)行挑戰(zhàn)，設(shè)置步長為200，觀察我們方案與Yu等人拓展方案的服務(wù)器端計算復(fù)雜度，實驗的對比結(jié)果如圖5.2所示。圖5.2 服務(wù)器端計算復(fù)雜度對比根據(jù)圖5.2可知，與Yu等人拓展方案相比，我們方案通過服務(wù)器Organiser的聚合證明運算，能夠降低服務(wù)器端的計算復(fù)雜度，實驗結(jié)果與性能分析結(jié)果一致。2、TPA端計算復(fù)雜度對比云服務(wù)器在發(fā)生1%的數(shù)據(jù)損毀時， TPA挑戰(zhàn)其上300個數(shù)據(jù)塊，能以95%的概率檢測出該服務(wù)器的受損數(shù)據(jù)行為；挑戰(zhàn)460個數(shù)據(jù)塊，能以99%的概率檢測出該服務(wù)器的受損數(shù)據(jù)行為[52]。因此，我們設(shè)置實驗的總挑戰(zhàn)塊數(shù)為1000~5000

圖5.2 服務(wù)器端計算復(fù)雜度對比知，與Yu等人拓展方案相比，我們方案通過服務(wù)器O低服務(wù)器端的計算復(fù)雜度，實驗結(jié)果與性能分析結(jié)果一算復(fù)雜度對比發(fā)生1%的數(shù)據(jù)損毀時， TPA挑戰(zhàn)其上300個數(shù)據(jù)塊，能受損數(shù)據(jù)行為；挑戰(zhàn)460個數(shù)據(jù)塊，能以99%的概率檢]。因此，我們設(shè)置實驗的總挑戰(zhàn)塊數(shù)為1000~5000，步拓展方案的TPA端計算復(fù)雜度，實驗結(jié)果如圖5.3所示
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本文編號：2870204