安全云存儲(chǔ)系統(tǒng)中文件可控性技術(shù)的研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的進(jìn)步使得云存儲(chǔ)已經(jīng)成為一種最有吸引力的文件保存方式。把文件保存到云存儲(chǔ)可以降低文件維護(hù)費(fèi)用，防止文件被破壞，方便與他人共享文件。然而用戶把文件保存到云存儲(chǔ)后就喪失了對(duì)文件的絕對(duì)控制權(quán)，給用戶文件帶來一些安全隱患。云存儲(chǔ)服務(wù)器停機(jī)和泄密事件使得用戶非常擔(dān)心云存儲(chǔ)中文件的可靠性和安全性。為了確保用戶文件安全，人們提出安全云存儲(chǔ)系統(tǒng)；在安全云存儲(chǔ)系統(tǒng)中使用一些現(xiàn)有的安全技術(shù)，如加密、數(shù)據(jù)持有證明、密文搜索和密文去重等增強(qiáng)云存儲(chǔ)系

2、統(tǒng)的安全性。但是這些安全技術(shù)并不是專門針對(duì)安全云存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，不能夠從根本上解決用戶對(duì)安全云存儲(chǔ)系統(tǒng)中文件的可控性問題，還可能會(huì)給文件帶來一些新的安全隱患。為了解決這個(gè)問題，對(duì)安全云存儲(chǔ)系統(tǒng)中文件可控性技術(shù)進(jìn)行研究。
　　首先，針對(duì)數(shù)據(jù)持有證明中用戶文件可控性問題，提出兩種支持公共驗(yàn)證、數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)性和塊恢復(fù)的多副本數(shù)據(jù)持有證明方案（P3DP和 EP3DP）。使用這兩種方案用戶可以對(duì)保存在安全云存儲(chǔ)系統(tǒng)的文件進(jìn)行審計(jì)，同時(shí)用戶還可以

3、對(duì)被損壞的副本進(jìn)行塊級(jí)別的恢復(fù)。設(shè)計(jì)出一種葉子有序認(rèn)證2-3樹和一種葉子帶數(shù)組有序認(rèn)證2-3樹。分別采用葉子有序認(rèn)證2-3樹、葉子帶數(shù)組有序認(rèn)證2-3樹和 RSA標(biāo)簽對(duì)P3DP和EP3DP進(jìn)行了構(gòu)造。P3DP檢查完一個(gè)文件所有副本的服務(wù)器計(jì)算時(shí)間復(fù)雜度是O(m logn)，用戶或公共數(shù)據(jù)審計(jì)員（PDA）的計(jì)算時(shí)間復(fù)雜度是O(m logn)，網(wǎng)絡(luò)通信空間復(fù)雜度是O(m logn)和用戶或PDA的空間復(fù)雜度是O(1)；而EP3DP的服務(wù)器計(jì)

4、算時(shí)間復(fù)雜度是O(logn)，用戶或PDA的計(jì)算時(shí)間復(fù)雜度是O(logn)，網(wǎng)絡(luò)通信空間復(fù)雜度是O(logn)和用戶或 PDA的空間復(fù)雜度O(1)，與副本數(shù)m無關(guān)。從理論上證明P3DP和EP3DP是安全和高效的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明EP3DP性能優(yōu)于當(dāng)前性能最好的多副本數(shù)據(jù)持有證明方案（MB-PMDDP），并且能夠克服MB-PMDDP的缺點(diǎn)。
　　其次，針對(duì)密文搜索中用戶文件可控性問題，提出一種帶關(guān)鍵字授權(quán)的多用戶可搜索加密方案（MSES

5、KA），它允許文件所有者授權(quán)指定用戶搜索文件的部分關(guān)鍵字，并且允許文件所有者根據(jù)需要取消搜索授權(quán)。設(shè)計(jì)了一種關(guān)鍵字授權(quán)二叉樹（KABtree），使用KABtree和Type-3型非對(duì)稱雙線性映射群對(duì)MSESKA進(jìn)行構(gòu)造，并且從理論上證明MSESKA是安全的和高效的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明MSESKA的搜索性能優(yōu)于當(dāng)前最新兩種支持多用戶授權(quán)的密文搜索方案（MSES-Popa和MSES-Tang）。
　　最后，針對(duì)密文去重中用戶文件可控性問題，

6、提出一種用戶授權(quán)的密文去重方案（EFDSUA）和一種帶權(quán)限密文去重方案（EFDSP）。EFDSUA能夠?qū)Ρ４嬖诎踩拼鎯?chǔ)系統(tǒng)中的密文去重進(jìn)行授權(quán)，只有授權(quán)用戶上傳相同文件時(shí)，安全云存儲(chǔ)系統(tǒng)才允許密文去重。而EFDSP只允許權(quán)限相同的或者權(quán)限高的用戶上傳相同文件時(shí)才允許密文去重。對(duì)這兩種密文去重方案進(jìn)行了安全性分析，分析結(jié)果顯示這兩種方案都是安全的，能夠防止在線去重預(yù)言攻擊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明EFDSUA的性能優(yōu)于現(xiàn)有的帶權(quán)限密文去重方案（Li