云計算具有成本低、易擴展等特點,被廣泛應用于眾多領域。通過云計算,資源受限的用戶可以將計算任務外包給云服務器,從而提高本地效率。然而,云計算也帶來了一些安全問題。首先,云服務器不是完全可信的,因此用戶計算任務中的隱私信息需要受到保護。另外,云服務器可能出于節(jié)約成本的目的,直接返回一個隨機結果,而這個隨機結果和真實結果對用戶來說可能是計算不可區(qū)分的,因此用戶需要有能力驗證計算結果的正確性。此外,用戶執(zhí)行外包計算方案的開銷要遠遠小于用戶在本地完成計算任務的開銷,否則外包計算就失去了意義。因此設計安全、高效、可驗證的外包方案是一個值得研究的科學問題。雙線性配對在密碼學領域具有廣泛的應用,其運算也是密碼算法中最耗時的運算之一。對于計算資源有限的設備,將雙線性配對運算外包給計算能力強的云服務器是一種可行的選擇。本文分別基于雙服務器、單服務器和區(qū)塊鏈,提出了三個雙線性配對安全外包方案:（1）提出了一個基于雙服務器的雙線性配對安全外包方案。資源受限設備實現(xiàn)安全通信主要依賴于加密算法,而雙線性對是許多加密算法的基本運算。在資源受限設備上計算雙線性配對非常耗時,因此眾多基于雙線性配對的加密算法很難大規(guī)模... 

【文章來源】：青島大學山東省

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

區(qū)塊鏈架構

區(qū)塊結構

青島大學碩士學位論文10了授權區(qū)塊鏈，以提供更好的安全性和系統(tǒng)兼容性。授權區(qū)塊鏈中授權節(jié)點可以對新節(jié)點授權，但私有區(qū)塊鏈不允許任何節(jié)點加入。在本文所設計方案中，由于授權節(jié)點安全性更高并且每秒可處理成千上萬筆交易，因此被用于驗證云服務器的計算結果是否正確，若結果正確則支付相關費用，否則不支付，從而實現(xiàn)公平支付。2.7安全外包計算相關概念2.7.1安全外包系統(tǒng)模型在本節(jié)中將介紹兩種安全外包計算的模型。第一種是基于單服務器的安全外包模型；第二種是基于不串謀雙服務器的的安全外包模型。需要注意的是，在這兩種安全外包模型中云服務器都不能被完全信任。圖2.3基于單服務器的安全外包系統(tǒng)模型常見的基于單服務器的安全外包計算模型如圖2.3所示，主要涉及到兩個不同的實體：外包用戶和云服務器。由于不能執(zhí)行耗時的計算任務，外包用戶想要將耗時的計算任務外包給計算資源豐富的云服務器。然而云服務器不是完全可信的，因此外包用戶需要將計算任務盲化，以達到保護數(shù)據(jù)隱私的作用。在計算任務被盲化后，原始輸入x被轉化為了x"。然后，外包用戶將盲化后的計算任務和輸入發(fā)送給云服務器，并等待接收云服務器返回的計算結果。云服務器在按照外包用戶要求進行計算后，將計算結果y"返回給外包用戶。外包用戶在收到云服務器的計算結果y"后，首先對y"的正確性進行驗證，若結果錯誤則拒絕云服務器的返回結果并指出云服務器存在惡意行為，若結果正確那么外包用戶將使用本地保留的SK把返回結果y"恢復為真實結果y。云服務器可以預先存儲外包用戶上傳的與計算任務有關的加密數(shù)據(jù)。此外，外包用戶與云服務器在外包過程中可以進行多輪數(shù)據(jù)交互。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]可完全驗證的雙線性對運算外包算法[J]. 任艷麗,丁寧,王天銀,陸海寧,谷大武.  中國科學:信息科學. 2016(07)
[2]基于單個服務器的雙線性對運算外包算法[J]. 蔣鐵金,任艷麗.  計算機應用. 2016(07)



本文編號：2970922