[發(fā)明專(zhuān)利]云存儲(chǔ)中數(shù)據(jù)完整性保護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410705930.7
• 申請(qǐng)日: 2014-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104408381A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚念民;徐文霞;譚國(guó)真;戰(zhàn)福瑞;陳炳才
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F21/64
• 分類(lèi)號(hào): G06F21/64
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專(zhuān)利中心 21200
• 代理人: 李寶元;梅洪玉

1.一種云存儲(chǔ)中數(shù)據(jù)完整性保護(hù)方法，其特征在于：

(1)生成數(shù)據(jù)文件的MAC

將數(shù)據(jù)文件分成n個(gè)數(shù)據(jù)塊，以用戶(hù)密鑰k為參數(shù)的MAC函數(shù)對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行摘要計(jì)算，得到每個(gè)數(shù)據(jù)塊的摘要信息M；

(2)利用摘要信息M計(jì)算得到M的存儲(chǔ)位置

對(duì)摘要信息M利用hash函數(shù)計(jì)算得到摘要信息M在云存儲(chǔ)服務(wù)器中的存放位置(a,p)；a表示存儲(chǔ)摘要的文件位置，p表示在此文件中的偏移位置；同時(shí)為每個(gè)摘要信息添加標(biāo)識(shí)位S，標(biāo)識(shí)位S表明此摘要信息是否占用了某存儲(chǔ)位置，或者存儲(chǔ)位置是否存儲(chǔ)了某摘要信息，并且每個(gè)數(shù)據(jù)塊都有一個(gè)描述信息E，描述信息包括數(shù)據(jù)塊所屬的文件名和該數(shù)據(jù)塊在該文件中的位置等，使用以用戶(hù)密鑰k為參數(shù)的任意加密算法對(duì)描述信息進(jìn)行加密處理；預(yù)先建立多個(gè)空白摘要文件或隨著存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的增多動(dòng)態(tài)建立和增加空白摘要文件；每個(gè)新建立的空白摘要文件中所有的標(biāo)示位S都為未占用狀態(tài)；

(3)不同時(shí)將數(shù)據(jù)文件和M存放到預(yù)定的位置

將數(shù)據(jù)文件存放到預(yù)定的位置，并將附加標(biāo)識(shí)信息S、加密后的描述信息E以及摘要信息M存放到位置(a,p)處；同時(shí)為了不被敵手發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)塊與其摘要信息的存儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不同步寫(xiě)數(shù)據(jù)塊與其摘要信息，延遲或批量寫(xiě)摘要信息或者打亂寫(xiě)摘要信息的順序；

(4)數(shù)據(jù)驗(yàn)證

在驗(yàn)證階段，用戶(hù)從云存儲(chǔ)服務(wù)器中讀取數(shù)據(jù)塊Block，并對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行和存儲(chǔ)時(shí)同樣的處理操作，重新計(jì)算得到該數(shù)據(jù)塊的摘要信息M以及存儲(chǔ)在云存儲(chǔ)服務(wù)器中的驗(yàn)證信息的存放位置，從云服務(wù)器中讀取該數(shù)據(jù)塊的摘要信息M_c，并和重新計(jì)算得到的摘要信息M進(jìn)行比較，如果相同，則完整性驗(yàn)證通過(guò)，否則，確認(rèn)數(shù)據(jù)已被篡改；數(shù)據(jù)塊與其摘要信息不是同時(shí)讀取。

2.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)方法，其特征在于：存儲(chǔ)摘要信息的地址是由其自身通過(guò)hash變換得到的，由hash函數(shù)的特性可知有可能會(huì)產(chǎn)生地址沖突，當(dāng)存儲(chǔ)摘要信息發(fā)生地址沖突時(shí)，需要使用沖突處理函數(shù)進(jìn)行地址沖突處理，以免覆蓋掉有用信息。

3.如權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)方法，其特征在于：每個(gè)數(shù)據(jù)文件被分成等長(zhǎng)的n個(gè)數(shù)據(jù)塊，得到n個(gè)等長(zhǎng)的摘要信息M₁、M₂、...、M_n，對(duì)每個(gè)摘要信息hash處理后得到n個(gè)摘要信息的存放位置(a₁,p₁)、(a₂,p₂)、...、(a_n,p_n)，n個(gè)數(shù)據(jù)塊的摘要信息并不是存放在一起的，而是依據(jù)相應(yīng)的處理機(jī)制分開(kāi)存儲(chǔ)的；如果知道(a，p)，快速定位該摘要信息的存儲(chǔ)位置；數(shù)據(jù)文件最后一塊如果不足一塊的大小，添加特殊的字符湊成一塊。

4.如權(quán)利要求1或2所述的云存儲(chǔ)中數(shù)據(jù)完整性的保護(hù)方案，其特征在于：在權(quán)利要求1所述的驗(yàn)證階段時(shí)，讀取的摘要信息有可能是發(fā)生過(guò)沖突的，當(dāng)標(biāo)識(shí)位為假時(shí)，說(shuō)明數(shù)據(jù)完整性被破壞；當(dāng)標(biāo)識(shí)位為真，描述信息不符時(shí)，需采用同權(quán)利要求2所述的相同沖突處理函數(shù)進(jìn)行沖突處理，以期找到正確的存儲(chǔ)位置讀取到正確的驗(yàn)證信息，然后再進(jìn)行摘要信息的比較。

5.如權(quán)利要求3所述的云存儲(chǔ)中數(shù)據(jù)完整性的保護(hù)方案，其特征在于：在權(quán)利要求1所述的驗(yàn)證階段時(shí)，讀取的摘要信息有可能是發(fā)生過(guò)沖突的，當(dāng)標(biāo)識(shí)位為假時(shí)，說(shuō)明數(shù)據(jù)完整性被破壞；當(dāng)標(biāo)識(shí)位為真，描述信息不符時(shí)，需采用同權(quán)利要求2所述的相同沖突處理函數(shù)進(jìn)行沖突處理，以期找到正確的存儲(chǔ)位置讀取到正確的驗(yàn)證信息，然后再進(jìn)行摘要信息的比較。