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基于层次树的动态群组隐私保护公开审计方案

计算机研究与发展 2016年第10期53卷 2334-2342页

作者：黄龙霞张功萱付安民南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094

随着云存储的高速发展,保证共享数据的安全变得尤为重要.因此,在共享数据的同时,需要对数据完整性进行有效验证并对用户隐私进行保护.针对现有支持动态群的公开审计方案没有考虑密钥管理与安全分发的问题,基于层次树和代理重签名提出了... 详细信息

随着云存储的高速发展,保证共享数据的安全变得尤为重要.因此,在共享数据的同时,需要对数据完整性进行有效验证并对用户隐私进行保护.针对现有支持动态群的公开审计方案没有考虑密钥管理与安全分发的问题,基于层次树和代理重签名提出了一个支持云存储中群组成员动态的隐私保护公开审计方案.提出的方案首次使用基于逻辑层次密钥体系的密钥树进行密钥的建立和分发,并引入密钥服务器对密钥进行存储,每个用户只需持有叶子节点,成员撤销及加入与原有有效用户获取新群私钥是相互独立的.发生用户撤销后,其余合法用户仍可以根据所持密钥获取新的群私钥,大大提高了用户动态的效率.性能分析结果表明:该方案是安全且高效的.

关键词：隐私保护动态群公开审计层次树重签名

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基于智能合约的工业互联网数据公开审计方案

软件学报 2023年第3期34卷 1491-1511页

作者：李涛杨安家翁健郭梓繁暨南大学网络空间安全学院广东广州510632 网络安全检测与防护技术国家地方联合工程研究中心(暨南大学) 广东广州510632 广东省数据安全与隐私保护重点实验室(暨南大学) 广东广州510632

随着工业互联网产生的数据量日益增加,越来越多的企业选择将工业互联网数据外包存储在云服务器上以节省存储开销.为了防止外包存储的数据被篡改或删除,企业需要定期对其进行审计.提出了一种基于智能合约的工业互联网数据公开审计方案.... 详细信息

随着工业互联网产生的数据量日益增加,越来越多的企业选择将工业互联网数据外包存储在云服务器上以节省存储开销.为了防止外包存储的数据被篡改或删除,企业需要定期对其进行审计.提出了一种基于智能合约的工业互联网数据公开审计方案.该方案基于博弈论的思想,设计了一系列智能合约,以高效地抵抗参与者恶意行为.与现有抗合谋的公开审计方案相比,该方案不依赖于复杂的密码学工具实现对参与者恶意行为的抵抗,使得其更为高效,进而能够更好地应用于海量且频繁更新的工业互联网数据场景中.特别地,所设计的博弈合约作为一种独立的工具,能够与现有的公开审计方案有效结合,在不降低其审计效率的同时,增加方案的安全性.在本地环境和以太坊公有测试链Ropsten上对博弈合约以及整体方案进行了一系列的测试,结果表明,所设计的合约运行花费低且对运行环境适应性强,对原有完整性审计方案的效率影响小;同时,与其他抗审计者恶意行为的完整性方案相比,该方案更为高效.

关键词：工业互联网云存储公开审计智能合约博弈论

基于属性门限签名的动态群组共享数据公开审计方案

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北京邮电大学学报 2017年第5期40卷 43-49页

作者：查雅行罗守山李伟卞建超北京邮电大学信息安全中心北京100876 北京邮电大学灾备技术国家工程实验室北京100876

提出了一种基于属性门限签名的动态群组隐私保护公开审计方案,将用户身份信息参数引入用户属性私钥中,有效地防止合谋攻击者通过组合属性密钥来伪造签名.该方案利用基于属性的授权策略,支持用户权限撤销和数据动态操作.分析结果表明,该... 详细信息

提出了一种基于属性门限签名的动态群组隐私保护公开审计方案,将用户身份信息参数引入用户属性私钥中,有效地防止合谋攻击者通过组合属性密钥来伪造签名.该方案利用基于属性的授权策略,支持用户权限撤销和数据动态操作.分析结果表明,该方案在随机预言模型下具有不可伪造性和抵抗合谋攻击等特点,高效率且安全.

关键词：属性门限签名隐私保护公开审计不可伪造性

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基于二进制再生编码的云存储公开审计方案

南京邮电大学学报（自然科学版） 2018年第6期38卷 77-89页

作者：宫婧赵小平蒋睿南京邮电大学理学院江苏南京210023 东南大学科学与信息工程学院江苏南京210096

为了实现云存储中数据的完整性,提出一种基于二进制再生编码的公开审计方案(PA-BRC)。该方案可以在实现公开审计、支持批量数据动态更新的同时,保证用户数据隐私及降低分布式拒绝服务攻击。审计方案还可以实现审计者同时去验证多个服务... 详细信息

为了实现云存储中数据的完整性,提出一种基于二进制再生编码的公开审计方案(PA-BRC)。该方案可以在实现公开审计、支持批量数据动态更新的同时,保证用户数据隐私及降低分布式拒绝服务攻击。审计方案还可以实现审计者同时去验证多个服务器中的数据,并当检测到存在损坏数据时,能定位损坏数据所在服务器。当检测到数据损坏时,通过采用二进制再生编码,云服务器可以自行恢复数据。更新方案支持批量数据操作,大大降低了计算量和通信开销。安全性和性能分析,表明了提出方案的安全性和有效性。

关键词：二进制再生编码数据完整性公开审计批量动态操作数据可用性

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无证书的共享数据公开审计方案

计算机工程 2020年第4期46卷 143-150页

作者：刘雪艳贺啸梅芦婷婷罗玉坤西北师范大学数学与统计学院兰州730070

公钥密码体制中多数公开审计方案存在证书管理问题,会增加存储负荷和通信成本。为有效验证半可信云中数据的完整性,减少证书管理的额外开销,提出一种无证书的公开审计方案。采用同态技术实现批审计,高效完成多个用户的审计需求,通过ELGa... 详细信息

公钥密码体制中多数公开审计方案存在证书管理问题,会增加存储负荷和通信成本。为有效验证半可信云中数据的完整性,减少证书管理的额外开销,提出一种无证书的公开审计方案。采用同态技术实现批审计,高效完成多个用户的审计需求,通过ELGamal加密体制对用户身份进行追踪,防止用户的恶意行为。安全性和性能分析结果表明,该方案安全高效,能够抵抗类型Ⅰ和类型Ⅱ敌手攻击,并满足签名不可伪造性和签名用户身份隐私性。

关键词：无证书方案公开审计批审计隐私保护不可伪造性

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面向公有云的数据完整性公开审计方案

计算机应用 2018年第10期38卷 2892-2898页

作者：缪俊敏冯朝胜李敏刘霞四川师范大学计算机科学学院成都610101 电子科技大学信息与软件工程学院成都610054

针对云数据完整性公开审计中隐私泄漏给第三方审计者(TPA)以及云存储服务器(CSS)发起替代攻击的问题,提出一种面向公有云的数据完整性公开审计方案。该方案首先利用哈希值混淆方法,模糊化云存储服务器返回的证据,以防止TPA分析证据计算... 详细信息

针对云数据完整性公开审计中隐私泄漏给第三方审计者(TPA)以及云存储服务器(CSS)发起替代攻击的问题,提出一种面向公有云的数据完整性公开审计方案。该方案首先利用哈希值混淆方法,模糊化云存储服务器返回的证据,以防止TPA分析证据计算出原始数据;然后,在审计过程中,由TPA自行计算出文件Merkle哈希树(MHT)对应挑战请求所选数据块的覆盖树,并与CSS返回的覆盖树作结构匹配,以防止云存储服务器用其他已有数据响应审计挑战。实验结果表明,该方案解决了现有方案隐私问题及攻击问题后,在计算开销、存储开销和通信开销方面的性能不会有数量级变化。

关键词：云数据完整性验证公开审计隐私保护替代攻击覆盖树

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基于云存储的动态数据公开审计

基于云存储的动态数据公开审计

作者：何翼深圳大学

学位级别：硕士

云存储的出现为大数据溢出问题的研究带来了一抹阳光,其无穷的存储空间是解决大数据溢出的关键。云存储的提出让人们看到了希望,并逐步应用于人们的生活中,但是云存储在解决大数据溢出问题的同时,它也是暗藏危机的。人们将自己的数据资... 详细信息

云存储的出现为大数据溢出问题的研究带来了一抹阳光,其无穷的存储空间是解决大数据溢出的关键。云存储的提出让人们看到了希望,并逐步应用于人们的生活中,但是云存储在解决大数据溢出问题的同时,它也是暗藏危机的。人们将自己的数据资料全部保存到云存储端,云存储能保证用户数据的隐私安全和数据完整性么?这是一个急需解决的难题。因此本文的主要研究目的就是通过第三方来对用户保存在云存储端的数据的完整性进行验证,同时确保不会泄露用户数据隐私。本文主要完成两方面的工作：一个是在Wang等人的公开验证方案上进行改进,本文采用的签名方法是RSA数字签名,通过将双线性对验证改为同态验证,大大地减少了验证阶段消耗的时间,提高了运算效率,降低了通信代价,并对单用户和多用户的公开审计协议进行数据完整性和安全性证明,详细描述了动态数据中的Merkle哈希树的生成和验证原理;另一个是将单副本数据的公开审计协议验证拓展为对多副本数据进行完整性验证的公开审计方案,这一方案的优点是可以确保用户的某些数据在被不可信云存储端丢失、删除或恶意篡改时,通过其他副本来找回或恢复,确保了数据的可恢复性。本文相比Wang等人提出的方案的高效性主要表现在减少了用户、云存储端和第三方在预处理阶段、响应阶段和验证阶段的计算量。本文主要是通过减少大量指数运算和免去双线性对运算,为云存储端和第三方减少了运算,从而减少公开验证的消耗时间。保证用户隐私是通过哈希函数的单向性来实现的,本论文将第三方需要验证的信息以哈希值的形式响应给第三方,这样第三方是不能逆向求得用户数据信息。并将这一方案也在多用户情况下进行了证明。为了支持本文中的方案在计算效率上较Wang等人的方案有较大改进,有通过实验结果对比来证实本文公开审计协议的高效性和正确性。本文的安全性较Wang等人的方案也是更安全的,主要体现在对于动态数据更新时,Wang等人的方案中的签名是易伪造的,而本文方案中在支持动态数据情况下解决了这个问题,并将文件数据块加入签名中,可以防止云端用其他数据块进行替代。

关键词： RSA数字签名同态验证 Merkle哈希树公开审计多副本

一种可公开审计的数据持有性证明方案的设计与实现

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一种可公开审计的数据持有性证明方案的设计与实现

作者：熊欣华中科技大学

学位级别：硕士

在基于匿名P2P网络的分散式存储系统中,数据所有方失去了对数据的绝对控制,而低可信的存储方随时可能篡改或删除数据,因此数据的完整性受到了严峻挑战。为了解决数据完整性难以得到有效保障的问题,数据持有性证明(Provable Da ta Posses... 详细信息

在基于匿名P2P网络的分散式存储系统中,数据所有方失去了对数据的绝对控制,而低可信的存储方随时可能篡改或删除数据,因此数据的完整性受到了严峻挑战。为了解决数据完整性难以得到有效保障的问题,数据持有性证明(Provable Da ta Possession,PDP)成为了当下学术界的讨论热点。PDP技术使得数据所有方可以在低可信的环境下通过挑战存储服务器,验证其是否正确地持有存储数据。然而,现有的PDP方案普遍存在数据存储方可以在不存储完整数据的情况下响应挑战并通过的可能,此外在公开验证的环境中,用于审计的服务器和用于存储的服务器之间还存在双方合谋以非法通过证明的可能。为解决上述在以往方案中普遍存在的2个安全性问题,本方案在公共区块链上部署分布式存储架构,选用基于BLS签名的方案,引入第三方审计对数据持有性进行公开验证,分担数据所有方的计算压力和在线压力。在此基础上结合系统特点制定相关策略,通过引入新的变量和计算环节使得数据存储方必须正确而完整地存储数据才能实现利益最大化,选用合适的随机函数以使第三方审计和数据存储方在维持正常运转的环境中有较大概率无法顺利地进行合谋攻击,有效提高了方案安全性。给出的方案原型分别基于3种不同的椭圆曲线库实现。实验结果显示本方案在性能上具有显著优势,数据所有方能以超过32MB/s的速度高效率地产生待存储文件的标签信息,这些标签信息的总量不会超过待存储信息总量的6.25%。此外,对于4TB大小的数据集,在保证99%的恶意行为检测率的情况下,数据存储方在17秒内即可生成用于验证的证据。而对于系统中的所有节点而言,需要存储的公开信息量一般不会超过4MB。即,整个系统只需要负担较低的计算压力和常量级的信息存储开销即可使第三方审计在未接触原始存储数据的情况下对数据持有性进行公开审计,高效性与隐私性均得到切实保证。

关键词：数据持有性证明分散式公开审计高效性安全性

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面向企业级云存储的完整性公开审计技术

面向企业级云存储的完整性公开审计技术

作者：南福麟华侨大学

学位级别：硕士

作为云计算的重要组成部分,云存储以其按需付费、高性能、低成本、随时随地操作等优势吸引了越来越多的企业和组织将自己的数据迁移到云端。然而,云存储近年来不断爆出的数据泄露事件使得用户和存储服务提供商之间出现了难以弥补的信任... 详细信息

作为云计算的重要组成部分,云存储以其按需付费、高性能、低成本、随时随地操作等优势吸引了越来越多的企业和组织将自己的数据迁移到云端。然而,云存储近年来不断爆出的数据泄露事件使得用户和存储服务提供商之间出现了难以弥补的信任鸿沟。为了促进云存储的进一步发展,确保云端数据的完整性,云存储数据完整性审计应运而生。其中,针对个人数据的云存储完整性审计技术获得了国内外的广泛关注,但是面向企业级应用的云存储完整性审计的成果却寥寥无几。相较于面向个人用户的云存储来说,企业级云存储以其面临的数据量大、操作数据类型多、应用场景复杂等特点对完整性审计提出了更多的挑战。有鉴于此,本文针对企业级云存储审计的不同场景,分别提出了相适应的审计方案,其主要研究内容包括:(1)随着企业和部门内的协同工作的大范围开展,共享数据成为了企业级云存储中的一种重要数据形式。针对共享数据审计方案所要求的审计高效性、审计安全性、用户组的高效管理和用户身份隐私等目标,提出了一个完整的面向高效用户组管理的共享数据公开审计方案。其主要技术是:为了解决用户组动态管理问题,设计一个安全高效的用户管理机制来支持用户组的动态性。尤其是在用户撤销阶段,给出了一种懒撤销策略,避免了合谋攻击的问题。利用双线性映射的性质,提出了一个标签转换策略,将标签的签名者全部转化为用户管理员的签名,从而保护用户的身份隐私。设计了一个修改记录表来记录用户对数据块的操作行为,防止某些不诚实的用户对数据块的修改。此外,对方案的安全性进行了严格的证明,确保可以抵抗多种攻击,如合谋攻击和伪造攻击等。理论和实验评估结果表明,和现有的最新研究成果相比,提出的方案具有相对较低的计算和通信开销。(2)多版本数据是一种新兴的云端数据分支,使得用户可以对数据进行回滚从而实现操作的撤销。为了实现对多版本数据的高效审计和对版本动态性的支持,提出了一个支持多版本数据的公开审计方案。其主要手段是,采用量身定制的标签生成策略,使得用户可以通过一个标签来验证该数据块所有版本的完整性;使用数据增量而非完整存储来降低多版本数据存储的存储开销,实现了优化存储开销的目的;考虑到多版本数据的动态性和版本的动态性,提出了动态版本控制表来对数据和版本的动态性进行维护。同时,通过详细的实验评估其性能,并将其与最先进的方案进行比较。结果表明,该方案能够实现高效的多版本数据公开审计,并且在存储、计算和通信开销方面远低于以前的方案。(3)随着物联网的不断发展,传感云数据的应用场景越来越丰富。为了实现对传感云数据的安全和高效审计,首次提出了一个基于雾-云计算的物联网情景下的云数据完整性公开审计方案。其主要思想是,审计标签由数据收集和组织者(即物联网设备)生成,而非数据拥有者(即用户)生成。设计了一种基于双线性映射技术的标签转换策略,在证明生成阶段将移动接收器生成的标签转换为由雾节点创建的标签,这不仅能够有效保护身份隐私,还能减少验证阶段的通信和计算开销。此外,还提出了一个零知识证明机制以实现数据内容的隐私保护。理论分析和在仿真平台上进行的综合实验结果表明,该方案可以有效地实现对基于物联网场景中的传感云数据存储进行完整性审计,并且在通信和计算的开销上远低于直接解决方案。

关键词：云存储数据完整性公开审计企业级应用共享数据多版本数据物联网