基于多分支树结构的电力缴费终端数据完整性验证方案

针对电力缴费终端存在管理人员操作不当和黑客攻击等行为导致数据损坏和丢失等问题,设计了一种基于多分支哈希树结构的数据完整性防护验证方法。该方法利用基于双线性映射的签名机制和多分支树结构的特性,通过使用随机掩码技术对分块的数据进行随机化处理,以确保数据的隐私性,采用多分支树形结构实现对数据块的快速认证和快速签名,并利用哈希树节点的哈希值验证数据块的完整性,引入验证服务器对数据分块进行批量验证和证据计算,并通过设置备份服务器完成对存储数据的备份处理。实验结果表明,该方案可以有效提高对存储数据完整性的批量检测效率,并降低终端和主服务器的计算开销,同时具有较小的计算开销和较高的安全性。     

改进的基于同态哈希的云存储数据完整性验证方案

为了解决云存储用户数据完整性验证问题,在分析现有远程数据完整性校验方法的基础上,在标签生成的过程中加入同态哈希与伪随机数,提出一种支持动态数据与无限次挑战的同态哈希的数据完整性验证方案。通过安全性与性能的分析证明该方案的有效性,在保证远程数据完整性的同时,减少了存储空间的冗余和带宽消耗。     

面向移动云计算的轻量级数据完整性验证方法

研究了面向移动云计算的数据完整性验证技术,依托BLS短签名算法和Merkle哈希树,提出了一种适合在移动云计算环境中部署的数据完整性验证方案.该方案针对移动云计算环境中的移动设备计算能力较低和通信传输能力较弱的情况进行设计,能以相对较少的计算量和较低的数据通信量完成可信度较高的数据完整性验证.该方案还具有支持验证外包、无需源文件块直接参与验证、验证中无状态信息保存、以及支持对云端数据的动态操作等特性,适合于移动云计算环境中面向数据的应用.     

基于同态哈希函数和虚拟索引的动态云审计方案

为更好地实现云存储的数据完整性验证，解决云数据安全更新效率低的问题，提出一种基于同态哈希函数和虚拟索引的动态审计方案。首先对上传云服务器的数据进行盲化，以保护原始数据在云中的隐私；接着利用同态哈希算法对盲化后的数据进行签名，以便签名聚合的计算；然后利用虚拟索引实现对特定数据块快速查找和更新的同时，不对其他数据造成影响；最后，将提出的动态云审计方案扩展为批量验证方案，从而提高多用户场景下完整性验证的效率。理论分析表明，该方案是安全高效的。     

一种基于双线性对的云存储数据安全保护协议

针对支持公开验证的云存储模式中用户的数据隐私有可能泄露给第三方审计(TPA)的问题,为保护用户云端数据隐私和数据完整,提出一个基于双线性映射的云端数据完整性检测协议。该协议利用哈希函数单向性的性质,云存储服务器收到第三方审计的挑战请求后,对所需验证的数据块进行哈希运算处理,使第三方审计在验证阶段无法获得用户数据信息,从而保护用户的数据隐私;然后给出所提协议的正确性、数据完整性和数据隐私保护的分析;此外通过Merkel哈希树(MHT)的引入解决了数据动态更新的问题,如修改、删除、插入、追加。     

云存储中动态多副本数据的完整性验证

云存储环境下,如何高效且动态地完成对用户多副本数据的完整性验证是一个极具挑战性的课题.在现有云数据完整性验证方案的基础上提出了一种多副本数据持有性证明方案,通过引入认证的副本哈希数组数据结构实现了多副本文件的可动态更新验证.方案实现了数据的安全存储与更新,并有效保证了数据多副本的隐私安全.安全性分析与实验表明了方案的安全性与有效性.     

基于Merkle哈希树的范围查询验证技术

由于目前在两层传感器网络中的范围查询验证技术主要基于Merkle哈希树,存在验证对象大、验证过程冗余、安全性低等问题,提出一种新颖的基于Merkle哈希树数据完整性验证方案.该方案采用部分物化的思想优化哈希树模型,首先将叶子节点分为若干组,每组构建一棵子哈希树,这些子哈希树构成第1层子树,并且只对第1层子树的根节点签名;然后按照同样的方法,将第1层子树签名的根节点分为若干组,形成第2层子树.以此类推,直到最后只有一颗哈希树为止;最后,基站通过部分签名的根节点便可验证查询结果的真实性.实验结果表明,该方案可以增强哈希树的抗攻击性,提高查询结果的验证速度,降低各节点计算hash值的复杂度.     

基于区块链的无线体域网数据云存储完整性研究

针对无线体域网数据云存储的安全问题,设计了基于区块链的访问控制框架,框架通过区块链技术与数字签名相结合控制用户的访问请求;通过区块存储访问请求及其数字签名,利用改进的Raft算法保证节点间的区块链一致.其次,设计了有序数组和Merkle树相结合的方式存储数据,哈希表和Merkle树相结合的方式存储数据的访问请求;再次,提出针对无线体域网数据的完整性验证方案.最后,对区块链的一致性、数据完整性验证方案进行实验.结果表明,提出的框架能使各用户节点协同对访问请求进行控制,并且均能验证数据的完整性.     

一种高效的多副本数据持有性证明方案

为了验证云存储中服务提供商是否完整地存储了用户的数据副本,在分析支持动态数据的持有性证明方案(RDPC)的安全缺陷(无法抵抗替换和重放攻击)的基础上,对其进行了改进和扩展,提出一种基于同态哈希技术的多副本持有性证明方案。该方案能够同时对多个副本的持有性进行验证,具有抵抗替换攻击、重放攻击和伪造攻击的能力。通过对Merkel哈希树进行改进,使方案更好地支持动态数据操作,同时利用γ编码技术,使得对数据块的验证和更新等操作过程中通信的数据量更小。     

外包空间数据库的完整性保证机制

存储在云计算服务提供商上的用户数据可能被篡改或删除,查询完整性验证方案的作用是确保查询用户能够验证查询结果中的数据是真实的且包含所有满足条件的数据.本文在现有验证树结构基础上进行改进,提出了一种空间验证数据结构VSS-tree.利用SS-tree作为基本结构并为其附加验证信息,采用边界球进行区域划分增大了节点的度,有效降低了验证树的高度,并避免了不必要的磁盘访问,从而提高了空间查询验证的处理效率.实验结果表明,该方案比MR-tree具有更好的性能.     

基于零空间的网络编码云存储完整性校验方案

基于网络编码云存储的数据完整性校验过程,面临着验证过程中计算开销较大、安全性弱等问题。为解决这些问题,该文提出了基于零空间的网络编码云存储数据完整性校验方案——NS-NCCS。该方案首先计算出原始信息的零空间,利用零空间生成验证向量,并将验证向量发送给独立的第3方验证节点完成数据验证。分析与计算结果表明:与NC-Audit方案相比,该方案在完整性验证过程中可以显著降低漏检率、有效防止验证节点反推出原始信息、节省计算开销以及有效支持数据修复。     

基于多分支路径树的云存储数据完整性验证机制

随着云存储技术的发展,为了节约存储成本,越来越多的用户选择将数据存储在云端,但同时用户也失去了对数据的控制权,无法确保云端数据的完整性。因此,云服务提供商(cloud service provider,CSP)需要通过一种有效的协议向用户提供数据完整性证明。目前许多方案仍存在无法支持全动态(插入、修改和删除)更新,或方案计算、存储和通信开销大等问题。针对上述问题,该文提出基于多分支路径树(large branching tree,LBT)的数据完整性验证机制,通过构建结构简单的认证树,简化动态更新过程,实现全动态更新。实验结果表明:该方案在动态更新过程中,能够减少协议各实体的计算负担,高效完成大量数据更新的云存储数据完整性验证。     

基于BLS的动态云数据完整性验证方案

随着云存储技术的发展,更多的用户选择将数据存储在云端,这虽然为用户节约了存储空间,但同时也让用户失去了对数据的控制权,无法确保云端数据的完整性.因此,检验数据的完整性便成为一个亟需解决的问题.当前许多数据完整性验证方案仍存在无法支持全动态更新(插入、修改和删除)的问题.本文提出一种基于BLS(Boneh–Lynn–Shacham signature scheme,BLS)短签名即基于双线性对构造的云数据完整性验证方案,实现了对云端数据的高效动态完整性更新和验证.经过实验分析,本文所提方案在达到同等安全程度上,极大地缩短了签名的长度,并提高了云存储空间的利用率.     

具有隐私保护的外包数据库合计查询方案

针对外包数据库中数据的隐私性和安全性问题,提出一种具有隐私保护的外包数据库合计查询方案.利用Mignotte 秘密共享方案将数据所有者的数据库外包给服务提供者,服务提供者根据用户提出合计查询要求,在不泄露外包数据的前提下协同计算查询并将结果响应给用户,用户根据数据所有者对数据项的Pedersen承诺和生成的Merkle 哈希树对结果进行验证.研究结果表明:在查询过程中,该方案能够保证数据项和中间结果的隐私性和安全性;在数据所有者可信的前提下,用户能够验证查询结果;与同类方案相比,该方案具有更高的效率.     

基于身份的隐私保护数据审计方案

数据审计方案是验证外包数据完整性的密码学工具，而隐私保护功能更是审计方案安全性的体现。目前，当下的大部分数据完整性检测协议都不具备针对第三方审计人员的隐私保护功能。对于该问题，笔者基于零知识证明思想构造了一个基于身份的数据审计方案。该方案在有效避免复杂证书管理的同时，还减少了双线性对的使用。最后，通过效率分析，提出的方案在效率上有所提高，并在随机预言模型下给出了安全证明。     

改进的基于身份的数据完整性验证方案

云计算中,用户无法确保存储在云存储服务器中的数据是完整的,如何确保用户数据的完整性是学术界研究的一个热点问题.利用基于身份的聚合签名给出一个数据完整性验证的改进方案,将用户自己生成的秘钥作为文件生成标签的秘钥,用PKG为其生成的私钥对用户自己生成的加密公钥等信息签名,从而提高了数据完整性验证的可信性和安全性.最后通过安全性和性能分析证明了方案的有效性.     

基于区块链的可审计数据分享方案

为避免存储在云端的用户数据可能被恶意损坏或者篡改,需要对云端的数据进行完整性审查。针对此问题,本文提出了一种基于区块链和默克尔哈希树的公共审计的数据共享方案,以达到对管理员权限的控制和数据的动态修改;在实现隐私保护、批量审计和降低系统资源消耗的同时,保证方案的安全性;允许用户通过第三方机构向云服务器发起数据完整性审查,然后向用户返回结果,过程中不向第三方机构泄露任何有关用户和文件的信息。安全性证明和实验结果表明,该方案在保证安全性的基础上具备较好的性能。     

一种有效的无证书签名方案

基于双线性对设计了一种有效的无证书签名方案,其安全性依赖于计算Diffie-Hellman(CDH)困难问题和离散对数困难问题的假设.在随机预言机模型下,证明了新方案能够抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造.分析新方案的性能,并与其他方案进行了对比.结果表明,该方案的签名过程仅需要群上的3个乘运算和一个哈希运算,验证过程仅需3个双线性对运算和2个哈希运算,其运算效率明显提高.     

高效的无证书数据完整性检验方案

随着云存储技术的广泛应用，将数据存储到不完全可信的云存储服务器上，并希望能够随时知道数据是否安全与完整，远程数据完整性检验技术应运而生。为了解决证书管理与密钥托管的难题，学者们提出了基于无证书的完整性检验方案，但效率并不理想。为此，本文利用椭圆曲线密码构建了一个高效的无证书数据完整性检验方案，解决证书管理与密钥托管问题，同时提高用户隐性保护与数据安全性。在随机预言模型下证明了本文方案的安全性。性能分析表明，本文方案与相似方案相比减少了2%的计算开销及62%通信开销。     

云计算环境中静态数据可信存储技术的测试研究

为解决云计算环境下静态数据的可信存储问题,针对云计算环境中数据安全存储出现的一系列问题进行了深入的分析,综合国内外研究现状,从数据完整性保护的研究领域和各种数据完整性测试方法出发,提出了静态数据可信存储的整改思路,设计了一种基于第三方的公开测试方案,较好地完成了数据完整性测试,不仅解决了云服务商的半可信问题,在测试挑战值小于一定的阈值时,还可以进行数据修复,最后对该方案进行了合理性验证.