云計(jì)算中數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)問(wèn)題的研究.pdf

1、云計(jì)算的出現(xiàn)為計(jì)算機(jī)的發(fā)展提出了一個(gè)新的發(fā)展方向，云計(jì)算可以有效的整合空閑的資源，并使之合理的分配。云計(jì)算的出現(xiàn)也是一次重要的技術(shù)革新，但是云計(jì)算的出現(xiàn)在方便了人們生活的同時(shí)，也帶來(lái)了一些數(shù)據(jù)安全的風(fēng)險(xiǎn)。如果不能很快消除這些隱患，它將很快成為制約云計(jì)算發(fā)展的絆腳石。
　　現(xiàn)有的云的功能或者說(shuō)可以為人們提供的服務(wù)可以劃分為三種:設(shè)備即服務(wù)laas、平臺(tái)即服務(wù)Paas和軟件即服務(wù)Saas。云存儲(chǔ)按照服務(wù)類別可以劃分為設(shè)備即服務(wù)的一種。

2、由于云存儲(chǔ)服務(wù)中的數(shù)據(jù)不同于其他的數(shù)據(jù)處理服務(wù)僅僅在服務(wù)器中逗留數(shù)秒甚至更短的時(shí)間，它需要長(zhǎng)期存儲(chǔ)在云服務(wù)器中。因此，云存儲(chǔ)也被認(rèn)為是最有可能遭受攻擊的服務(wù)。
　　篡改、刪除和盜用是比較常見(jiàn)的針對(duì)存儲(chǔ)服務(wù)的攻擊方式。而數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)方案可以有效的檢測(cè)出存儲(chǔ)在云服務(wù)器中數(shù)據(jù)是否被篡改，當(dāng)損失的數(shù)據(jù)量在一定規(guī)模以內(nèi)時(shí)，可以通過(guò)前期的編碼恢復(fù)出完整數(shù)據(jù)。云計(jì)算中的數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)按照參與者的不同分為兩方檢測(cè)方案和支持公開(kāi)可驗(yàn)證的檢測(cè)方案。

3、
　　本文的主要內(nèi)容如下:
　　首先是對(duì)云計(jì)算的特點(diǎn)、功能以及云計(jì)算的構(gòu)架等技術(shù)特性進(jìn)行了介紹。同時(shí)又介紹了現(xiàn)有的商用云提供的服務(wù)以及云計(jì)算中存在的風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)分析說(shuō)明了云計(jì)算中數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)的重要性。在介紹了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)模型以及存在的攻擊方式后，對(duì)部分現(xiàn)有的完整性檢測(cè)協(xié)議進(jìn)行了介紹，并分析了這些協(xié)議的優(yōu)勢(shì)和不足之處。最后根據(jù)這些協(xié)議的特點(diǎn)，通過(guò)比較分析得出他們適用的環(huán)境和適用的具體模型。
　　再者，本文提出一

4、種面向大數(shù)據(jù)的完整性檢測(cè)方案。由于大數(shù)據(jù)的特性，現(xiàn)有的關(guān)于數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)的協(xié)議并不適合大數(shù)據(jù)的檢測(cè)。通過(guò)對(duì)Juels協(xié)議的改進(jìn)，本文提出一種新的更加適合大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)協(xié)議，改進(jìn)了原有協(xié)議只能進(jìn)行有限次數(shù)檢測(cè)的缺陷，引入了糾刪碼技術(shù)，使得數(shù)據(jù)的可恢復(fù)性得到大幅提升。該協(xié)議的正確性是基于在不知道哨兵分布的情況下，數(shù)據(jù)被大量篡改而不影響到數(shù)據(jù)內(nèi)插入的哨兵位置和哨兵數(shù)值的概率無(wú)限趨近于零，而少量的數(shù)據(jù)改動(dòng)可以通過(guò)糾刪碼技術(shù)進(jìn)行恢復(fù)的

5、思想實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)理論分析我們的協(xié)議在數(shù)據(jù)的計(jì)算量和用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量上都有明顯優(yōu)勢(shì)。
　　本文還提出了一種適用于團(tuán)體內(nèi)數(shù)據(jù)共享的數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)模型，并在該模型下提出一種基于安全多方計(jì)算的支持公開(kāi)可驗(yàn)證的方案。與現(xiàn)有的控制檢測(cè)者行為的機(jī)制不同。在本文的模型中，數(shù)據(jù)所有者成為協(xié)議中的計(jì)算方之一，因此數(shù)據(jù)所有者可以安全的控制檢測(cè)行為，并且可以有效的防范兩種分別來(lái)自云服務(wù)器和非法檢測(cè)者的惡意攻擊。本文還提出一種安全兩方模運(yùn)算，同時(shí)將安全多方計(jì)

6、算引入數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)方案。這樣在檢測(cè)協(xié)議中的三方可以在互不信任并且不泄露自己秘密的情況下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性檢測(cè)。本文提出的檢測(cè)方案還可以稍作修改，在犧牲一定的計(jì)算量和通訊量的情況下，增加檢測(cè)方案的安全性和保密性，進(jìn)一步保護(hù)用戶數(shù)據(jù)的隱私。該協(xié)議在計(jì)算量上和現(xiàn)有的支持公開(kāi)可驗(yàn)證的協(xié)議相比有很大優(yōu)勢(shì)。通訊量和用戶端存儲(chǔ)量和現(xiàn)有其他協(xié)議相當(dāng)。
　　最后總結(jié)了本文的貢獻(xiàn)，并且分析了現(xiàn)有的完整性檢測(cè)方案還需要進(jìn)一步解決和研究的問(wèn)題。