云存儲(chǔ)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證方案的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、云存儲(chǔ)技術(shù)的快速發(fā)展，大大降低了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的成本，使得更多的用戶選擇在云端存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，與此同時(shí)用戶無(wú)法掌握對(duì)數(shù)據(jù)的絕對(duì)控制權(quán)限，無(wú)法確定存儲(chǔ)在云端的數(shù)據(jù)是否完整；云存儲(chǔ)提供商
　?。–loud Storage Provider, CSP）需要使用一種有效的協(xié)議來(lái)向用戶證明存儲(chǔ)在云端的數(shù)據(jù)的完整性。在實(shí)際場(chǎng)景中，用戶往往在云端存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，并且根據(jù)需要隨時(shí)遠(yuǎn)程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新操作。所以，存儲(chǔ)在云端的數(shù)據(jù)的完整性驗(yàn)證，既包括驗(yàn)證靜態(tài)數(shù)據(jù)的完

2、整性，也包括驗(yàn)證云服務(wù)商是否按照用戶的指令將數(shù)據(jù)進(jìn)行了正確更新。目前的驗(yàn)證方案，大都采用數(shù)字簽名算法來(lái)實(shí)現(xiàn)公開(kāi)的驗(yàn)證，并且利用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)完成數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新。遺憾的是仍然存在通信和計(jì)算的開(kāi)銷(xiāo)較大，驗(yàn)證效率較低等問(wèn)題。
　　針對(duì)這些問(wèn)題，本文綜合分析數(shù)字簽名算法、數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證模型和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)，提出基于改進(jìn)哈希樹(shù)（RMHT）的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證方案，并對(duì)該方案進(jìn)行系統(tǒng)原型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。論文的主要工作如下：
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3、1）為了減少數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證過(guò)程中的通信和計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)，解決驗(yàn)證效率低的問(wèn)題，本文將文件的使用頻率作為權(quán)值，引入默克爾哈希樹(shù)（MHT）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，形成改進(jìn)哈希樹(shù)結(jié)構(gòu)，提出基于RMHT的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證方案。相較于MHT， RMHT在驗(yàn)證過(guò)程中，能夠減少計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)，并且在文件更新時(shí)，隨著權(quán)值的改變可以提升驗(yàn)證的效率。
　?。?）本文按照軟件工程項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)流程對(duì)系統(tǒng)原型進(jìn)行設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，包括完整的軟件需求，對(duì)模塊的明確劃分和接口的清晰定義，以