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肖达,杨绿茵,孙斌,郑世慧.面向真实云存储环境的数据持有性证明系统.软件学报,2016,27(9):2400-2413
面向真实云存储环境的数据持有性证明系统
Provable Data Possession System for Realistic Cloud Storage Environments
投稿时间:2014-05-07  修订日期:2014-12-31
DOI:10.13328/j.cnki.jos.004862
中文关键词:  数据持有性检查  第三方审计  显篡改审计日志  存储安全  同态认证元
英文关键词:provable data possession  third-party audit  tamper-evident audit log  storage security  homomorphic authenticator
基金项目:国家自然科学基金(61202082);国家242信息安全计划(2014A120)
作者单位E-mail
肖达 北京邮电大学 计算机学院, 北京 100876
灾备技术国家工程实验室(北京邮电大学), 北京 100876 
xiaoda99@bupt.edu.cn 
杨绿茵 北京邮电大学 计算机学院, 北京 100876
灾备技术国家工程实验室(北京邮电大学), 北京 100876 
 
孙斌 北京邮电大学 计算机学院, 北京 100876
灾备技术国家工程实验室(北京邮电大学), 北京 100876 
 
郑世慧 北京邮电大学 计算机学院, 北京 100876
灾备技术国家工程实验室(北京邮电大学), 北京 100876 
 
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中文摘要:
      对数据动态更新和第三方审计的支持的实现方式是影响现有数据持有性证明(provable data possession,简称PDP)方案实用性的重要因素.提出面向真实云存储环境的安全、高效的PDP系统IDPA-MF-PDP.通过基于云存储数据更新模式的多文件持有性证明算法MF-PDP,显著减少审计多个文件的开销.通过隐式第三方审计架构和显篡改审计日志,最大限度地减少了对用户在线的需求.用户、云服务器和隐式审计者的三方交互协议,将MF-PDP和隐式第三方审计架构结合.理论分析和实验结果表明:IDPA-MF-PDP具有与单文件PDP方案等同的安全性,且审计日志提供了可信的审计结果历史记录;IDPA-MF-PDP将持有性审计的计算和通信开销由与文件数线性相关减少到接近常数.
英文摘要:
      The methods for supporting dynamic data updates and third-party audit are key factors that affect the practicality of existing provable data possession (PDP) schemes. This article proposes a secure and efficient PDP system called IDPA-MF-PDP for realistic cloud storage environments. The cost of auditing multiple files is dramatically reduced by a multiple-file PDP scheme based on the data update pattern of cloud storage. The requirement for users being online is reduced to the maximum extent by the implicit third-party audit framework and tamper-evident audit logs. The tripartite interaction protocol between the user, the cloud server and the implicit auditor combines MF-PDP with the implicit third-party audit framework. Theoretical analysis and experimental results show that IDPA-MF-PDP has equivalent security property with single-file PDP schemes and the audit log provides a trustworthy history record of audit results; IDPA-MF-PDP reduces the computation and communication overhead of data possession auditing from linear in the number of files to near constant.
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