云计算服务中数据安全的若干问题研究.pdf

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1、中国科学技术大学博士学位论又云计算服务中数据安全的若干问题研究作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：李凌计算机软件与理论李京教授二。一二年十月八日UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationfordoctor，Sdegree■I●●—▲●一ReSearCnOn50meISSUeSOtDataSecurityinCloudComputingServicesAuthor’SName：Speciality：^●bupervlsor：Finishedtime：l

2、nlttmeLingLiComputerSoftwareandTheoryProf．JingLiOct8th，2012中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：拳隧．签字日期：丝!兰!!：型中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的

3、部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容楣一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。d公开口保密(——年)作者签名：专良导师签名：o蕞弓易签字日期：丝!!：!：兰!签字日期：主!!!：!：兰!摘要云计算是目前全球范围内最值得期待的技术革命，它以其动态的资源分配，按需服务的设计理念，以较低成本解决海

4、量数据信息处理的独特魅力，为技术革命创造希望。云计算技术的应运而生具有客观必然性。伴随云计算服务的推广和应用，数据存储和数据处理压力持续增长，进而也带动了整个存储市场的快速发展，云存储则成为云计算服务的典型代表，它被预示为下一代存储服务的理想选择。但是在感慨良好发展态势的同时，我们也必须认识到新兴事务的发展是机遇与挑战并存的事实，即将数据存储到云计算环境中可能造成信息安全问题。云计算服务的透明性使得云计算系统的内部组成架构和服务提供形式等对数据用户完全透明，数据用户只需要拥有合法的身份和授权的访问方式即可在任意地点

5、访问云计算系统并获得服务。正由于透明性的存在，云计算服务提供商与数据用户之间信任关系的确立，云计算服务提供商向数据用户证明存储数据信息的完整性，在数据信息共享交互时保证数据信息的机密性等都是需要进一步研究解决的问题。本文在深入分析目前云计算环境中存在的数据信息安全问题的基础上，主要就云计算环境中存储的数据信息的完整性保护、数据信息共享时的机密性保护以及数据信息存储载体基础设施的安全保护问题这三个方面展开研究。本文的主要研究工作如下：首先，对云计算技术的概念进行了深入地了解，根据云计算服务发展过程可能存在的不足阐明安

6、全问题的存在性，然后对典型云计算应用服务涉及的安全问题进行分析进而引出本文的研究内容，为后续的研究工作奠定了基础。接下来，我们从存储于云环境中的数据信息自身的安全保护问题开始研究，分析现有关于数据完整性保护问题的研究工作，针对应用较广的Merkle散列树数据结构(MHT)的不足，提出基于MB-tree数据结构的方式对存储数据进行管理并保证其完整性的方法，与此同时还借助数据结构形式的变化研究存储数据的动态性保护问题。然后，我们从存储于云环境中的数据信息的应用角度出发，研究数据信息在云计算环境中交互时的隐私保护问题。受

7、到基于身份信息的加密机制[BE的启发，我们利用将身份信息进行扩展的模糊身份加密机制(FuzzyIBE)来处理数据信息，其间将身份描述信息的选择抽象为属性相关性分析的问题，并对这些身份描述信息的隐私进行保护。最后，我们从云计算环境中数据信息存储的载体基础设施角度出发，研究I摘要宿主系统安全性的问题。鉴于云计算服务提供过程的透明特性因而需要有在数据用户与云计算服务提供商之间确立信任关系的需求，我们分析了将可信计算技术与云计算技术相结合的相关研究工作，主要研究虚拟机在信任环境中的迁移问题，提出将虚拟机VM及其对应的虚拟可

8、信平台模块vTPM进行安全迁移的思路，即考虑信息终端安全性的问题。本文从数据信息的安全保护问题出发，紧紧围绕云计算环境中存储的数据信息的完整性、机密性保障等问题进行研究，提出的方法能够较好地组织和管理数据信息并对其安全进行保护，同时也为后续的研究工作给予参考和借鉴。关键词：云计算云存储信息安全透明性信任关系完整性机密性虚拟机迁移ⅡAbstraetABSTRA