云存儲環(huán)境下數據完整性驗證方法研究.pdf

1、云計算是一種高效低成本的商業(yè)計算模型，但是如何保證用戶數據安全是云計算發(fā)展與應用過程中面臨的巨大挑戰(zhàn)。在云存儲環(huán)境下用戶需要一種高效的驗證機制能夠驗證遠程數據的完整性、可用性，并保證用戶隱私。
　　 默克爾哈希樹(Merkle Hash Tree，簡記為MHT)是一個廣為研究的驗證結構，它能高效地，安全地證明一組元素是未損壞的。目前，研究者設計了一種基于默克爾哈希樹的完整性驗證方案使用數據塊標簽作為認證的基本數據，通過數據塊簽名

2、將數據塊及其標簽綁定，以支持高效的動態(tài)數據操作。但是選擇較小數據塊作為認證基本數據會導致哈希樹結構過于龐大，而選擇較大的數據塊則會導致通信代價過高。這些需求的差異性導致了現有方案的整體效率不高。
　　 因此，現有方案中數據通信、數據存儲、完整性與可用性驗證、動態(tài)數據、數據簽名等不同操作對數據粒度的需求不同。然而，由于云存儲用戶的計算資源和專業(yè)知識是受限的，所以驗證方案需要支持公開驗證—第三方驗證，代替云用戶進行數據完整性驗證，同

3、時保證用戶隱私的安全并具有可證明性。另外，用戶的數據常常是動態(tài)變化的，因此驗證方案應該支持數據動態(tài)操作。為了解決現有方案和用戶需求之間的矛盾，本文結合粒計算的思想，將數據文件組織為塊、子塊和基本塊三種粒度，構成一個三維結構，提出一種支持不同粒度運算的數據完整性驗證方案。本方案以壓縮認證樹高度的方式節(jié)約存儲代價和通信代價，在子塊粒度上進行文件的簽名計算，而在塊的粒度上實現數據動態(tài)操作以滿足用戶需求。本方案同時支持動態(tài)數據操作、公開驗證以及