基于椭圆曲线的云存储数据完整性的验证研究

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1、摘要：针对当前常用的云存储数据完整性验证方案已无法适应数据验证需要的问题，提岀了基于椭圆曲线的云存储数据完整性验证方案ECPDP,分别设计了二方参与、三方参与和动态验证的云存储数据验证的椭圆曲线方案。然后基于OpenSSL密码库对传统PDP和ECPDP云存储数据完整性验证方案进行了性能对比实验，实验结果表明，ECPDP方案在协议的预处理性能、验证性能及挑战性能方面均较传统的PDP协议有所提高，且不降低协议的安全性。关键词：云存储；数据完整性；椭圆曲线；ECPDP中图分类号：TN911734；TM417文献标识码：A文章编号：10047373X(201

2、6)2370093705ValidationofcloudstoragedataintegritybasedonellipticcurveCHENZhizhong(CollegeofComputerScieneeandTechnology,BeihuaUniversity,Jilin132021,China)Abstract：Sincethecommonly?usedcloudstoragedataintegrityverificationschemecan'tmeettherequirementofdatavalidation,thecloudst

3、oragedataintegrityverificationschemeECPDPbasedonellipticcurveisputforward.Theellipticcurveschemesofcloudstoragedataintegrityverificationwithtwo?partyparticipation,three?partyparticipationanddynamicverificationweredesignedrespectively.Andthentheperformaneecomparisonexperimentsfo

4、rthetraditionalPDPandECPDPcloudstoragedataintegrityverificationschemeswereperformedbasedonOpenSSLcodelibrary.TheexperimentalresultsshowthattheECPDPschemeisbetterthanthetraditionalPDPschemeintheaspectsofprotocolpretreatmentperformance,verificationperformanceandchallengeperforman

5、ce,andhashighprotocolsafety.Keywords:cloudstorage；dataintegrity；ellipticcurve；ECPDP目前很多用户将自己大量的文件在云端进行存储，但如果不能有效地解决云存储中数据的完整性问题，云存储口］将难以大规模推广应用。在各种云存储数据完整性解决方案中，POR方案［2］对客户挑战服务器的次数是有限定的，CPOR方案无法进行三方参与的数据完整性验证，PDP［3］方案需要进行指数级运算，占用资源过大。针对上述问题，本文提出了一种基于椭圆曲线的云存储数据完整性验证方案。将具体的动态验证结构

6、应用到云存储数据完整性验证方案中，可以全面地支持数据的动态验证，同时利用椭圆曲线的优良性能以及双线性映射性质，可以使云存储数据完整性验证方案支持三方参与的数据验证［4］。1基于同态标签的7X存储数据完整性验证方案的实现1.1二方参与数据验证的椭圆曲线方案的设计假定安全参数为I和入，随机置换函数［5］为per,伪随机函数为［f］和［h,］哈希函数为［H］o把［I］和［入］输入随机置换函数和伪随机函数，结果如下所示：3系统实验为测试基于椭圆曲线的云存储数据完整性验证方案ECPDP的各项性能，并与目前现有方案的性能做一个基本的对比，也对文献［2］中提出的P

7、DP方案做了相关的实验。为了得到更具有参考意义的结果，各组实验均运行多次。3.1预处理性能对比预处理阶段，客户端生成和验证持有证明的数据，即产生元数据。实验中，分别测试ECPDP和文献［2］中PDP方案的预处理时间，也即生成密钥和验证标签的时间。各方案预处理时间测试结果如图3所示，从图中可以看出，ECPDP方案的预处理时间随文件大小呈线性增长，PDP方案的预处理时间也随文件大小变化而变化。但对于相同大小的文件，ECPDP方案比PDP方案的预处理时间要少。3.2挑战性能对比在挑战阶段，客户端向服务器端发出挑战chai,服务器端会根据挑战生成持有文件块的

8、证明。挑战阶段占用的时间主要为服务器根据挑战生成相应证明的时间。各方案挑战阶段占用的时间如图4所示，从图中可