基于云計算環(huán)境的大數(shù)據(jù)安全存儲機制研究.pdf

1、近年來信息技術(shù)的高速發(fā)展，給人類生活帶來了前所未有的變革。在眾多的新興信息技術(shù)中，云計算和大數(shù)據(jù)是其中最為典型的兩個代表，它們之間有密切的關(guān)系:云計算的架構(gòu)為大數(shù)據(jù)提供了信息存儲和數(shù)據(jù)挖掘處理的基礎(chǔ)平臺，大數(shù)據(jù)技術(shù)促進了云計算的快速發(fā)展和完善。然而，基于云計算的整個大數(shù)據(jù)鏈條中各個階段涉及的安全問題也越來越凸顯。本文研究的正是基于云計算環(huán)境的大數(shù)據(jù)安全存儲機制，本文從基于云計算的大數(shù)據(jù)完整性審計、大數(shù)據(jù)安全恢復(fù)以及大數(shù)據(jù)安全共享三個方向

2、展開研究，主要內(nèi)容和成果如下:
　　1.本文首先提出了一個基于TPA的大數(shù)據(jù)完整性審計方案:ASA。我們將現(xiàn)有的Merkle哈希樹(MHT)擴展成帶編號的Merkle哈希樹(IMHT)，并采用雙線性對映射方式去構(gòu)建大數(shù)據(jù)消息的加密和認證過程，從而保護大數(shù)據(jù)的隱私，支持公開審計和動態(tài)大數(shù)據(jù)更新，抵抗偽造攻擊和重放攻擊，保證合法用戶在使用大數(shù)據(jù)文件時的完整性和有效性。通過性能仿真發(fā)現(xiàn)，本方案安全性上優(yōu)于其他方案并且在性能上不輸于其他方

3、案。
　　2.本文接著提出了一個基于多副本的大數(shù)據(jù)門限恢復(fù)方案:TB-MPA。我們將自主設(shè)計的IMHT擴展成Extended-IMHT，利用lagrange插值多項式構(gòu)建大數(shù)據(jù)文件的多副本，并將這些副本相應(yīng)地根據(jù)Extended-IMHT的結(jié)構(gòu)存儲在不同的云存儲服務(wù)器上。本方案可以確定云存儲服務(wù)器正確持有的大數(shù)據(jù)文件副本數(shù)目，并能夠定位出錯的文件塊位置，然后引導用戶采用類似Shamir秘密共享的方式進行大數(shù)據(jù)的門限恢復(fù)。通過性能仿

4、真發(fā)現(xiàn)，本方案安全性上優(yōu)于其他方案并且在性能上不輸于其他方案。
　　3.最后，本文提出了一個基于VLR群簽名的大數(shù)據(jù)安全共享方案:SDBD-PAA。我們采用撤銷列表和VLR(Verifier-Local Revocation)群簽名的方式來支持安全有效的用戶撤銷，抵抗已撤銷用戶和云服務(wù)器的共謀攻擊，并且使用同態(tài)標簽來對群組共享大數(shù)據(jù)的完整性進行驗證。我們的方案不僅可以保護群組用戶的身份隱私和大數(shù)據(jù)信息隱私，而且可以支持任何合法用戶