數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證

1、云存儲中數(shù)據(jù)完整性證明云存儲中數(shù)據(jù)完整性證明計算機(jī)學(xué)報數(shù)據(jù)完整性證明數(shù)據(jù)完整性證明必要性：1、服務(wù)提供商不可信2、各類安全攻擊分類：數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證機(jī)制根據(jù)是否對數(shù)據(jù)文件采用了容錯預(yù)處理分為數(shù)據(jù)持有性證明PDP機(jī)制和數(shù)據(jù)可恢復(fù)證明POR機(jī)制 。數(shù)據(jù)完整性證明框架數(shù)據(jù)完整性證明框架1、密鑰生成算法2、數(shù)據(jù)塊標(biāo)簽生成算法3、證據(jù)生成算法4、證據(jù)檢測算法*5、更新執(zhí)行算法*6、更新驗(yàn)證算法密鑰生成算法密鑰生成算法由用戶在本地執(zhí)行。k為安全參數(shù)，返回一個匹配的公鑰、私鑰對（pk，sk）。數(shù)據(jù)塊標(biāo)簽生成算法數(shù)據(jù)塊標(biāo)簽生成算法 由用戶執(zhí)行，為每個文件生成同態(tài)簽名標(biāo)簽集合，作為認(rèn)證的元數(shù)據(jù)。該算法輸入?yún)?shù)包括

2、私鑰sk和數(shù)據(jù)文件F，返回認(rèn)證的元數(shù)據(jù)。證據(jù)生成算法證據(jù)生成算法 由服務(wù)器運(yùn)行，生成完整性證據(jù)。輸入?yún)?shù)包括公鑰pk、文件F、挑戰(zhàn)請求chal和認(rèn)證元數(shù)據(jù)集合。返回該次請求的完整性證據(jù)。證據(jù)檢測算法證據(jù)檢測算法 由用戶或可信第三方TPA運(yùn)行，對服務(wù)器返回的證據(jù)P進(jìn)行判斷。輸入?yún)?shù)為公鑰pk，挑戰(zhàn)請求chal及P。返回驗(yàn)證成功或失敗。更新執(zhí)行算法更新執(zhí)行算法 由服務(wù)器運(yùn)行，將文件F作為輸入，相應(yīng)標(biāo)簽及數(shù)據(jù)請求操作Update，輸出一個更新文件F和更新標(biāo)簽集合，及相對應(yīng)地更新證據(jù)update。更新驗(yàn)證算更新驗(yàn)證算 法法由用戶執(zhí)行，返回更新操作成功或失敗。實(shí)施實(shí)施 數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證機(jī)制在具體實(shí)施過程中

3、可以分為兩個階段組成：Setup階段和Challenge階段。Setup 階段階段 Setup階段：初始化階段。首先，用戶運(yùn)行密鑰生成算法生成密鑰對（pk，sk）；然后，對存儲的文件進(jìn)行分塊F（m1，m2，mn）；之后，運(yùn)行數(shù)據(jù)塊標(biāo)簽生成算法為文件中每一個數(shù)據(jù)塊生成同態(tài)標(biāo)簽集合；最后，將數(shù)據(jù)文件F和簽名集合同時存入云中,刪除本地的F，。Challenge 階段階段 Challenge階段：驗(yàn)證請求階段。用戶或TPA作為驗(yàn)證者，周期性的發(fā)起完整性驗(yàn)證。從文件F分塊索引集合1，n中隨機(jī)挑取c個塊索引s1，s2，sc，并且為每一個索引si選取一個隨機(jī)數(shù)vi,將兩者組合一起生成挑戰(zhàn)請求chal發(fā)送給服務(wù)器。 服務(wù)器作為證明者，根據(jù)存儲在其服務(wù)器上的數(shù)據(jù)文件F，調(diào)用證據(jù)生成算法生成完整性證據(jù)P，返回給驗(yàn)證者驗(yàn)證者接受證據(jù)后，執(zhí)行證據(jù)檢測算法驗(yàn)證證據(jù)是否正確。數(shù)據(jù)持有性證明數(shù)據(jù)持有性證明PDP機(jī)制機(jī)制 現(xiàn)有的PDP機(jī)制包括：基于MAC認(rèn)證碼的PDP機(jī)制、基于RSA簽名的PDP