云存储中数据的完整性检测研究

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1、分类号TP309学校代码10590UDC004密级公开深圳大学硕士学位论文云存储中数据的完整性检测研究张涛一学位类别工程硕士专业学位专业名称计算机技术学院（系、所）计算机与软件学院指导教师张鹏讲师陈飞讲师深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文云存储中数据的完整性检测研究是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签

2、名：日期：年月日云存储中数据的完整性检测研究摘要近些年来，云存储服务被个人和公共部门广泛使用,因为其为用户存储和使用数据提供了极大的便利。然而，专业人士认为云平台并不可信，存储在云端的数据存在安全隐患，例如：当云存储服务提供者管理不当时，云端数据可能会被删除或者恶意篡改。数据完整性检测是其中一个被重点研究的问题。目前，已有许多完整性检测方案被提出，但它们中的大部分并无法在现实中得到应用，原因是这些检测方案所要求的计算能力，云存储服务并没有提供,而这种计算能力被上述检测方案假定为云端是拥有的。从云端来说，虽然许多公共云存储服务可返回文件的MD5值来

3、帮助用户验证云端文件的完整性，但由于我们认为云端不可信，所以用这种验证方式得到的结果并不被认可。因此，鉴于云存储服务的现状，为了确保完整性检测方案在实际当中的可用性和可靠性，当我们对云端数据的完整性进行检测时，还需从云端下载（部分）数据到本地进行验证。已提出的完整性检测方案还存在一个缺陷,就是它们并未考虑自身的经济成本。与此相反，当前主流的云存储服务会在存储、通信和请求等方面进行收费，因此，我们认为，在设计完整性检测方案时，应该对方案的经济成本花费进行考虑。不同于以前的研究方法，在本文中，我们旨在设计经济的、面向实际云存储的数据完整性检测方案。我

4、们所做主要工作如下：第一，基于Hash和MAC（MessageAuthenticationCode），我们构建了由用户和云存储服务两方所组成的云存储数据完整性检测系统，并给出4种对云端数据进行完整性检测的方案；第二，通过结合PDP抽样检测理论和主流云平台中的按需收费标准，我们构建了一个关于抽样检测方案成本花费的经济模型。该模型可以帮助我们确定一个文件分块总数，从而使得我们抽样检测的总花费最小；第三，基于阿里云的对象存储服务OSS（ObjectStorageService），我们实现了一个客户端完整性检测软件——ICA，ICA实现了经济成本模型和4

5、种具体的完整性检测方I云存储中数据的完整性检测研究案。通过实验，证明了ICA可在现实中有效运行。关键词：云存储；数据完整性；经济成本；大文件分块；阿里云OSSIIIntegrityCheckingResearchofDatainCloudStorageAbstractInrecentyears,cloudstorageservicesarebeingembracedbyusersbothfromtheprivateandpublicsectors,duetothefactthatcloudstorageprovidesaconvenientapp

6、roachforuserstostoreandaccesstheirdata.However,thecloudplatformmaynotbetrustedbyprofessionalusers;thedataoutsourcedtothecloudissubjecttodatasecurityrisks,e.g.thedatamaybedeletedormaliciouslymodifiedduetothepoormanagementofcloudserviceproviders.Dataintegritycheckingisoneimport

7、antproblemofthem.Currently,alotofdataintegritycheckingschemeshavebeenproposed;however,mostofthemcannotapplytoreal-lifecloudstorageservices.Thereasonisthatthecomputecapabilityofthecloudstorageserviceisnotprovided,whichisassumedinthoseproposedschemes.Fromthecloud’sperspective,a

8、lthoughmanypubliccloudstorageservicescanreturnMD5valueofafiletohelpa