本文關(guān)鍵詞：云環(huán)境下操作外包的動(dòng)態(tài)審計(jì)方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：云存儲(chǔ)系統(tǒng)擁有存儲(chǔ)容量大、可擴(kuò)展性高、不受地域影響等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越多的數(shù)據(jù)擁有者將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到云服務(wù)器上。但由于云服務(wù)器是半可信的,為了保證云數(shù)據(jù)的完整性和正確性,用戶需要定期對(duì)云中數(shù)據(jù)進(jìn)行審計(jì),同時(shí)云服務(wù)器還要支持用戶對(duì)云數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)操作。因此為了保證云服務(wù)器能夠給用戶提供安全,可靠,高效的云存儲(chǔ)服務(wù),研究有效支持動(dòng)態(tài)操作的云數(shù)據(jù)審計(jì)方案是一個(gè)至關(guān)重要的課題。云數(shù)據(jù)完整性審計(jì)方案,主要基于兩種不同的基礎(chǔ)原型:數(shù)據(jù)擁有性證明和數(shù)據(jù)可恢復(fù)性證明。本文針對(duì)數(shù)據(jù)擁有性證明方案范疇中的第三方代理動(dòng)態(tài)審計(jì)方案進(jìn)行了研究改進(jìn),提出了操作外包的動(dòng)態(tài)審計(jì)方案,并進(jìn)一步的對(duì)其完善提高性能。本文主要內(nèi)容如下:(1)提出了操作外包的動(dòng)態(tài)審計(jì)方案,操作外包即動(dòng)態(tài)審計(jì)中的審計(jì)任務(wù)和動(dòng)態(tài)操作任務(wù)都由第三方代理執(zhí)行,傳統(tǒng)的第三方代理僅擁有代理審計(jì)的功能。操作外包的提出降低了審計(jì)過(guò)程對(duì)用戶計(jì)算能力的要求,提高了動(dòng)態(tài)審計(jì)方案的性能。(2)從改進(jìn)云數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證機(jī)制著手,提出了一個(gè)基于無(wú)雙線性對(duì)的第三方代理數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證方案,用戶將完整性驗(yàn)證的任務(wù)委托給第三方代理執(zhí)行。由于方案中無(wú)雙線性對(duì)的參與,計(jì)算性能要優(yōu)于需要復(fù)雜的雙線性對(duì)運(yùn)算方案。(3)從改進(jìn)動(dòng)態(tài)審計(jì)中的認(rèn)證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)著手,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于更新樹的動(dòng)態(tài)審計(jì)方案。在對(duì)云中大量連續(xù)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行修改時(shí),更新樹只需更新一次含有相應(yīng)數(shù)據(jù)塊序號(hào)范圍的更新樹節(jié)點(diǎn)。更新樹的大小不與文件數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)成正比而與用戶對(duì)文件更新次數(shù)相關(guān),從而方案對(duì)動(dòng)態(tài)云數(shù)據(jù)的審計(jì)性能不會(huì)根據(jù)文件大小的增長(zhǎng)而變低。更新樹相比于Merkel哈希樹節(jié)省了存儲(chǔ)空間和操作時(shí)間。(4)基于Hadoop平臺(tái)中的HDFS技術(shù),實(shí)現(xiàn)了一個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)原型,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的上傳、刪除、下載、文本閱讀和文本文件追加等功能。同時(shí)基于JPBC庫(kù)實(shí)現(xiàn)了Merkle哈希樹和基于雙線性對(duì)的數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證機(jī)制。
【關(guān)鍵詞】：云存儲(chǔ)安全 動(dòng)態(tài)操作 數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證 動(dòng)態(tài)審計(jì) 更新樹
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：F239.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-16
• 1.1 研究工作的背景與意義12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新14
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第二章 預(yù)備知識(shí)16-20
• 2.1 操作外包的云數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)審計(jì)16-17
• 2.1.1 云數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)審計(jì)16-17
• 2.1.2 操作外包17
• 2.2 動(dòng)態(tài)審計(jì)方案的基本知識(shí)17-19
• 2.2.1 一致性哈希函數(shù)17
• 2.2.2 雙線性映射17-18
• 2.2.3 代理重簽名體制18
• 2.2.4 離散對(duì)數(shù)問(wèn)題18
• 2.2.5 Diffie-Hellman難題18-19
• 2.2.6 Merkle哈希樹19
• 2.3 本章小結(jié)19-20
• 第三章 操作外包的動(dòng)態(tài)審計(jì)方案20-32
• 3.1 基于文件分區(qū)技術(shù)的Merkle哈希樹20-21
• 3.2 操作外包動(dòng)態(tài)審計(jì)方案的安全模型21-22
• 3.2.1 安全定義21
• 3.2.2 系統(tǒng)模型21-22
• 3.3 操作外包動(dòng)態(tài)審計(jì)方案的具體構(gòu)造22-28
• 3.3.1 初始化階段22-23
• 3.3.2 審計(jì)階段23-24
• 3.3.3 動(dòng)態(tài)操作階段24-28
• 3.4 操作外包動(dòng)態(tài)審計(jì)方案的安全性分析28-29
• 3.4.1 審計(jì)過(guò)程的安全性28-29
• 3.4.2 用戶的隱私安全29
• 3.5 操作外包動(dòng)態(tài)審計(jì)方案的性能分析29-31
• 3.6 本章小結(jié)31-32
• 第四章 無(wú)雙線性對(duì)的云數(shù)據(jù)審計(jì)方案32-40
• 4.1 方案引入32-33
• 4.1.1 基于雙線性對(duì)方案的弊端32
• 4.1.2 無(wú)雙線性對(duì)方案的實(shí)現(xiàn)32-33
• 4.2 安全定義和系統(tǒng)模型33-34
• 4.2.1 安全定義33
• 4.2.2 系統(tǒng)安全模型33-34
• 4.3 方案的詳細(xì)構(gòu)造34-36
• 4.3.1 初始化階段35
• 4.3.2 挑戰(zhàn)階段35-36
• 4.3.3 驗(yàn)證階段36
• 4.4 方案的安全分析36-38
• 4.4.1 審計(jì)過(guò)程安全性36-37
• 4.4.2 用戶隱私安全性37-38
• 4.5 方案的性能分析38
• 4.5.1 計(jì)算代價(jià)38
• 4.5.2 通信代價(jià)38
• 4.6 本章總結(jié)38-40
• 第五章 基于更新樹的動(dòng)態(tài)云數(shù)據(jù)審計(jì)方案40-50
• 5.1 更新樹的介紹40-42
• 5.1.1 更新樹更新操作40-42
• 5.1.2 更新樹的平衡性42
• 5.2 方案的安全定義和系統(tǒng)模型42-44
• 5.2.1 系統(tǒng)安全定義42-43
• 5.2.2 系統(tǒng)安全模型43-44
• 5.3 方案的詳細(xì)構(gòu)造44-47
• 5.3.1 初始化階段44-45
• 5.3.2 挑戰(zhàn)階段45
• 5.3.3 驗(yàn)證階段45
• 5.3.4 動(dòng)態(tài)操作階段45-47
• 5.4 方案的安全性分析47-48
• 5.4.1 審計(jì)過(guò)程安全性47-48
• 5.4.2 用戶隱私安全性48
• 5.5 方案的性能分析48-49
• 5.6 本章結(jié)論49-50
• 第六章 基于HADOOP的云存儲(chǔ)系統(tǒng)原型的實(shí)現(xiàn)50-76
• 6.1 Hadoop介紹50-53
• 6.1.1 HDFS51-52
• 6.1.2 Map Reduce52-53
• 6.2 PBC庫(kù)介紹53
• 6.3 Hadoop平臺(tái)的搭建53-58
• 6.3.1 系統(tǒng)環(huán)境53-54
• 6.3.2 安裝準(zhǔn)備54
• 6.3.3 SSH安裝配置54-55
• 6.3.4 JDK安裝配置55-56
• 6.3.5 Hadoop安裝配置56-58
• 6.3.6 Hadoop啟動(dòng)和驗(yàn)證58
• 6.4 云存儲(chǔ)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)58-67
• 6.4.1 系統(tǒng)功能模塊58-59
• 6.4.2 文件的上傳59-60
• 6.4.3 文件列表60-61
• 6.4.4 文件下載61-62
• 6.4.5 文本文件閱讀62-64
• 6.4.6 文本文件修改64-66
• 6.4.7 文件刪除66-67
• 6.5 基于MHT的完整性驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)67-71
• 6.5.1 文件標(biāo)簽的生成67-68
• 6.5.2 MHT的實(shí)現(xiàn)68-71
• 6.5.3 基于雙線性對(duì)驗(yàn)證的實(shí)現(xiàn)71
• 6.6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析71-75
• 6.6.1 操作外包動(dòng)態(tài)審計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)分析72-73
• 6.6.2 無(wú)雙線性對(duì)審計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)分析73-74
• 6.6.3 基于更新樹方案的實(shí)驗(yàn)分析74-75
• 6.7 本章總結(jié)75-76
• 第七章 總結(jié)76-78
• 7.1 全文總結(jié)76-77
• 7.2 后續(xù)工作展望77-78
• 致謝78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果83-84

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 秦志光;吳世坤;熊虎;;云存儲(chǔ)服務(wù)中數(shù)據(jù)完整性審計(jì)方案綜述[J];信息網(wǎng)絡(luò)安全;2014年07期

2 陳亮;陳性元;孫奕;杜學(xué)繪;;代理重簽名研究進(jìn)展[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2014年01期

3 李超零;陳越;譚鵬許;楊剛;;基于同態(tài)hash的數(shù)據(jù)多副本持有性證明方案[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2013年01期

4 郝樹魁;;Hadoop HDFS和MapReduce架構(gòu)淺析[J];郵電設(shè)計(jì)技術(shù);2012年07期

5 胡麗聰;徐雅靜;徐惠民;;基于動(dòng)態(tài)反饋的一致性哈希負(fù)載均衡算法[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2012年01期

6 劉佳旭;劉萬(wàn)軍;;基于云計(jì)算平臺(tái)的學(xué)生作業(yè)提交系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2010年27期

7 趙昌安;張方國(guó);;雙線性對(duì)有效計(jì)算研究進(jìn)展[J];軟件學(xué)報(bào);2009年11期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 田帥;一種基于MongoDB和HDFS的大規(guī)模遙感數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2013年

2 李玲;基于P2P的分布式通信網(wǎng)服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：694522