面向云存儲的數(shù)據(jù)完整性驗證技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-02-26 20:57
隨著云存儲(Cloud Storage)技術(shù)的迅猛發(fā)展,越來越多的用戶選擇將數(shù)據(jù)存儲到云端,以達到節(jié)省本地物理資源、簡化數(shù)據(jù)管理的目的。當用戶選擇將大數(shù)據(jù)文件存儲到云端時,在本地并不保存任何副本,導致傳統(tǒng)驗證數(shù)據(jù)完整性的方法不再有效。面向云存儲的數(shù)據(jù)完整性驗證方法允許驗證者(用戶或者第三方)在不需要訪問原始數(shù)據(jù)的情況下,即可完成云中數(shù)據(jù)的完整性檢測,是目前云存儲環(huán)境下確保數(shù)據(jù)正確性、可用性的一種重要手段。然而現(xiàn)有的驗證方法更多地用于數(shù)據(jù)備份等簡單存儲服務(wù),忽視了用戶多樣化的需求,難以滿足日益豐富的云存儲應(yīng)用;诖,本文的主要工作和貢獻如下:(1)一種具有強可恢復能力的數(shù)據(jù)完整性驗證方法已有基于崗哨的驗證方法,盡管具有簡單高效等優(yōu)點,但弱的數(shù)據(jù)恢復能力和高的通信開銷阻礙了該方法在云存儲中的使用。針對這一問題,本文提出一種具有強可恢復能力的數(shù)據(jù)完整性驗證方法——PDI-RR。在該方法中,崗哨塊的生成不再是一個位置插入或指定一個崗哨塊,而是隨機抽取多個不同位置上數(shù)據(jù)塊參與計算,且在計算過程中,引入冗余糾錯機制。如此,每次驗證只需消耗一個崗哨塊,即可完成對多個位置上數(shù)據(jù)的完整性檢測,同時能恢...
【文章來源】:國防科技大學湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 面向云存儲的數(shù)據(jù)完整性驗證問題
1.2.1 面向云存儲的數(shù)據(jù)完整性
1.2.2 已有的經(jīng)典模型
1.2.3 面向云存儲的數(shù)據(jù)完整性驗證面臨的挑戰(zhàn)
1.3 本文的工作
1.4 論文的結(jié)構(gòu)
第二章 相關(guān)研究
2.1 數(shù)據(jù)完整性證明驗證機制框架分類
2.2 數(shù)據(jù)完整性證明驗證機制
2.2.1 數(shù)據(jù)持有性證明PDP機制
2.2.2 數(shù)據(jù)可取回證明POR機制
2.3 復雜度分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 一種具有強可恢復能力的數(shù)據(jù)完整性驗證方法
3.1 引言
3.2 問題模型
3.2.1 系統(tǒng)模型
3.2.2 威脅模型
3.2.3 設(shè)計目標
3.3 協(xié)議框架與實現(xiàn)
3.3.1 符號及預備知識
3.3.2 基本思想
3.3.3 協(xié)議框架
3.3.4 具體實現(xiàn)
3.4 安全分析
damage分析"> 3.4.1 Pdamage分析
detect分析"> 3.4.2 Pdetect分析
3.5 性能分析
3.6 本章總結(jié)
第四章 一種高效且支持動態(tài)更新的數(shù)據(jù)完整性驗證方法
4.1 引言
4.2 問題模型
4.2.1 預備知識
4.2.2 系統(tǒng)模型
4.2.3 安全模型
4.2.4 設(shè)計目標
4.3 協(xié)議定義與框架
4.4 協(xié)議實現(xiàn)
4.5 可驗證更新操作
4.5.1 認證跳表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.5.2 可驗證插入與刪除
4.5.3 更新協(xié)議
4.6 多任務(wù)批處理
4.7 安全證明
4.7.1 正確性
4.8 不可偽造性
4.9 性能分析
4.9.1 分塊策略對性能的影響
4.9.2 計算代價與通信開銷
4.9.3 實驗
4.10 本章小結(jié)
第五章 基于身份的數(shù)據(jù)完整性驗證方法
5.1 引言
5.2 預備知識
5.2.1 加法群上的雙線性映射
5.2.2 計算復雜假定
5.2.3 基于身份的聚集簽名機制
5.2.4 無塊驗證
5.3 問題闡述
5.3.1 系統(tǒng)模型
5.3.2 協(xié)議框架
5.3.3 攻擊模型
5.3.4 設(shè)計目標
5.4 具體實現(xiàn)
5.4.1 協(xié)議實現(xiàn)
5.5 安全證明
5.5.1 正確性
5.5.2 抗偽造性
5.6 性能分析
5.6.1 計算代價
5.6.2 通信開銷
5.6.3 實驗結(jié)果
5.7 本節(jié)小結(jié)
第六章 基于格的數(shù)據(jù)完整性驗證方法
6.1 引言
6.2 預備知識
6.2.1 相關(guān)符號說明
6.2.2 格的相關(guān)知識
6.2.3 基于格的離散高斯度量
6.2.4 格上復雜度假定
6.3 安全模型
6.4 協(xié)議實現(xiàn)
6.4.1 基本原理
6.4.2 具體實現(xiàn)
6.5 安全性分析
6.5.1 正確性
6.5.2 安全性
6.6 其他特性
6.6.1 支持動態(tài)操作
6.6.2 支持線性同態(tài)操作
6.7 復雜度分析
6.8 總結(jié)
第七章 總結(jié)與工作
7.1 本文工作及主要創(chuàng)新點
7.2 未來工作展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術(shù)成果
發(fā)表的學術(shù)論文
研究成果
攻讀博士學位期間參加的主要科研工作
附錄A Babai算法求解CVP計算難問題
【參考文獻】:
期刊論文
[1]格密碼學研究[J]. 王小云,劉明潔. 密碼學報. 2014(01)
[2]云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)[J]. 王意潔,孫偉東,周松,裴曉強,李小勇. 軟件學報. 2012(04)
[3]云計算:體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 羅軍舟,金嘉暉,宋愛波,東方. 通信學報. 2011(07)
[4]云計算安全研究[J]. 馮登國,張敏,張妍,徐震. 軟件學報. 2011(01)
博士論文
[1]基于格的數(shù)字簽名方案及其應(yīng)用[D]. 陳亮.華中科技大學 2013
碩士論文
[1]云計算中的數(shù)據(jù)全生命周期防護技術(shù)[D]. 劉曉毅.電子科技大學 2013
本文編號:3053161
【文章來源】:國防科技大學湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 面向云存儲的數(shù)據(jù)完整性驗證問題
1.2.1 面向云存儲的數(shù)據(jù)完整性
1.2.2 已有的經(jīng)典模型
1.2.3 面向云存儲的數(shù)據(jù)完整性驗證面臨的挑戰(zhàn)
1.3 本文的工作
1.4 論文的結(jié)構(gòu)
第二章 相關(guān)研究
2.1 數(shù)據(jù)完整性證明驗證機制框架分類
2.2 數(shù)據(jù)完整性證明驗證機制
2.2.1 數(shù)據(jù)持有性證明PDP機制
2.2.2 數(shù)據(jù)可取回證明POR機制
2.3 復雜度分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 一種具有強可恢復能力的數(shù)據(jù)完整性驗證方法
3.1 引言
3.2 問題模型
3.2.1 系統(tǒng)模型
3.2.2 威脅模型
3.2.3 設(shè)計目標
3.3 協(xié)議框架與實現(xiàn)
3.3.1 符號及預備知識
3.3.2 基本思想
3.3.3 協(xié)議框架
3.3.4 具體實現(xiàn)
3.4 安全分析
damage分析"> 3.4.1 Pdamage分析
detect分析"> 3.4.2 Pdetect分析
3.5 性能分析
3.6 本章總結(jié)
第四章 一種高效且支持動態(tài)更新的數(shù)據(jù)完整性驗證方法
4.1 引言
4.2 問題模型
4.2.1 預備知識
4.2.2 系統(tǒng)模型
4.2.3 安全模型
4.2.4 設(shè)計目標
4.3 協(xié)議定義與框架
4.4 協(xié)議實現(xiàn)
4.5 可驗證更新操作
4.5.1 認證跳表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.5.2 可驗證插入與刪除
4.5.3 更新協(xié)議
4.6 多任務(wù)批處理
4.7 安全證明
4.7.1 正確性
4.8 不可偽造性
4.9 性能分析
4.9.1 分塊策略對性能的影響
4.9.2 計算代價與通信開銷
4.9.3 實驗
4.10 本章小結(jié)
第五章 基于身份的數(shù)據(jù)完整性驗證方法
5.1 引言
5.2 預備知識
5.2.1 加法群上的雙線性映射
5.2.2 計算復雜假定
5.2.3 基于身份的聚集簽名機制
5.2.4 無塊驗證
5.3 問題闡述
5.3.1 系統(tǒng)模型
5.3.2 協(xié)議框架
5.3.3 攻擊模型
5.3.4 設(shè)計目標
5.4 具體實現(xiàn)
5.4.1 協(xié)議實現(xiàn)
5.5 安全證明
5.5.1 正確性
5.5.2 抗偽造性
5.6 性能分析
5.6.1 計算代價
5.6.2 通信開銷
5.6.3 實驗結(jié)果
5.7 本節(jié)小結(jié)
第六章 基于格的數(shù)據(jù)完整性驗證方法
6.1 引言
6.2 預備知識
6.2.1 相關(guān)符號說明
6.2.2 格的相關(guān)知識
6.2.3 基于格的離散高斯度量
6.2.4 格上復雜度假定
6.3 安全模型
6.4 協(xié)議實現(xiàn)
6.4.1 基本原理
6.4.2 具體實現(xiàn)
6.5 安全性分析
6.5.1 正確性
6.5.2 安全性
6.6 其他特性
6.6.1 支持動態(tài)操作
6.6.2 支持線性同態(tài)操作
6.7 復雜度分析
6.8 總結(jié)
第七章 總結(jié)與工作
7.1 本文工作及主要創(chuàng)新點
7.2 未來工作展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術(shù)成果
發(fā)表的學術(shù)論文
研究成果
攻讀博士學位期間參加的主要科研工作
附錄A Babai算法求解CVP計算難問題
【參考文獻】:
期刊論文
[1]格密碼學研究[J]. 王小云,劉明潔. 密碼學報. 2014(01)
[2]云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)[J]. 王意潔,孫偉東,周松,裴曉強,李小勇. 軟件學報. 2012(04)
[3]云計算:體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 羅軍舟,金嘉暉,宋愛波,東方. 通信學報. 2011(07)
[4]云計算安全研究[J]. 馮登國,張敏,張妍,徐震. 軟件學報. 2011(01)
博士論文
[1]基于格的數(shù)字簽名方案及其應(yīng)用[D]. 陳亮.華中科技大學 2013
碩士論文
[1]云計算中的數(shù)據(jù)全生命周期防護技術(shù)[D]. 劉曉毅.電子科技大學 2013
本文編號:3053161
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