基于区块链的云数据审计方案

云存储凭借高扩展性、高可靠性、低成本的数据管理优点得到用户青睐。然而,如何确保云数据完整性成为亟待解决的安全挑战。目前的云数据完整性审计方案,绝大部分是基于半可信第三方来提供公共审计服务,它们存在单点失效、性能瓶颈以及泄露用户隐私等问题。针对这些缺点提出了基于区块链的审计模型。该模型采用分布式网络、共识算法建立一个去中心化、易扩展的网络解决单点失效问题和计算力瓶颈,利用区块链技术和共识算法加密用户数据保证数据不可窜改和伪造,确保了用户数据的隐私。实验结果表明,与基于半可信第三方云数据审计方案相比,该模型能够保护用户隐私,显著提高了审计效率,减少通信开销。     

基于改进的区块链云数据动态审计机制研究

云存储凭借其高扩展性、低成本等优点得到大众青睐,但确保云数据完整性成为亟待解决的安全挑战。为解决基于TPA的公共审计方案中存在的安全和效率问题,有学者提出了基于区块链的公共审计方案,但数据拥有者的审计负担较大,都是静态审计,且不支持错误数据定位操作。基于此,提出了基于改进的区块链云数据动态审计机制,通过将部分审计工作委托给共识代表以减轻数据拥有者审计开销,设计带权多层次MHT结构以支持数据的动态操作,审计失败时帮助定位到错误数据。理论分析和实验结果表明,与现有方案相比,提出方案更安全可靠、动态审计效率更高,数据拥有者的计算和通信开销更少。     

基于TBchain区块链的高可信云存储模型

云存储中的数据可能会遭受非法窃取或篡改,从而使用户数据的机密性面临威胁。为了更加安全、高效地存储海量数据,提出一种支持索引、可追溯、可验证的云存储与区块链结合的存储模型CBaaS(Cloud and Blockchain as a service),它可以增强云中数据的可信性。另外,区块链的协商一致协议导致交易的吞吐量低,处理速度慢,严重制约了去中心化应用的发展。基于此,文中实现了一个三层架构的区块链模型TBchain(Three-tier architecture Blockchain),其通过分割区块链的一部分并将其锁定在更高级别区块链的块中提高区块链的可伸缩性,从而提高区块链中交易的吞吐量。此外,区块链由于去中心化的需求占用了海量节点的大量存储空间,这极大地限制了以区块链技术为基础的数据库系统的发展与应用。通过TBchain将一部分交易存储在本地,增加了区块链存储容量的可扩展性。云存储对象元数据中的ETag标示一个Object的内容,可以用来检查Object内容是否发生变化。将云存储中的对象元数据存储在区块链上,利用ETag值可以用于检查Object内容是否发生变化的特性和区块链...     

结合区块链的非结构化大数据云存储优化研究

针对非结构化数据云存储效率低下的问题,提出了结合区块链技术的非结构化大数据云存储方法.云存储网络利用F2域获得存储信息,根据域首判断出数据状况,实时更新存储策略;同时存储调度利用存储窗与采集窗估算出数据均值与动态振荡,确定存储更新的频次.另外,在云存储网络中引入存储审计策略,根据数据热度与损坏性确定存储审计需求,对存储数据进行存储时间、数据包量的审计,从而优化存储效率.最后考虑到传统非结构化数据云存储过程中的数据验证效率不佳问题,设计了区块链网络结构,并在其中实现了基于Merkle树与Hash的数据完整性高效验证.仿真结果表明,结合区块链技术的非结构化大数据云存储方法显著降低了数据的审计与存储时间,有效提高了非结构化数据的云存储效率,具有良好的大数据处理性能.     

一种新型的Merkle哈希树云数据完整性审计方案

在云存储中,针对现有云数据完整性审计方案所采用的认证数据结构存在的缺陷,设计了一种二叉有序默克尔哈希树认证数据结构BO-MHT。在节点上存储数据块信息提高节点利用率;采用局部权威根节点缩短认证路径长度。通过在节点增设版本标识来维持节点信息的新鲜性;在数据持有性证明PDP模型下采用BO-MHT结构设计实现一种新型的云数据完整性审计方案。理论分析及实验结果表明,该方案较好地实现了完整性审计功能,能有效地降低计算及通信开销,并且具有较高的审计效率。     

基于区块链的医疗数据共享模型设计

医疗数据对患者有着重要的作用,有助于患者的跨机构就医。为了安全高效地共享医疗数据,提出了一个以患者为中心的医疗数据共享模型。利用区块链技术构建可信的网络环境;使用变色龙哈希函数连接区块,实现数据的可编辑性。患者的医疗数据全部存储于一个区块中,消除了数据的碎片化。通过医疗数据共享模型,可以实现医疗数据安全高效地共享。     

基于区块链的监控视频数据存储模型研究

监控设备生成海量的视频数据,由于管理不善、维护不力和人为删除等原因,存在监控视频数据的丢失和篡改等问题。在研究云存储和区块链的基础上,结合区块链去中心化、难篡改和可溯源等特性,提出一种基于区块链的监控视频数据存储模型。监控视频数据存储在单位的云存储服务器,监控视频数据的哈希值等元数据存储在区块链,云存储技术实现监控视频数据的海量存储和便捷访问,区块链技术实现上链监控视频数据的防篡改和防删除,对于提高监控视频数据的安全性和可靠性有一定的应用价值。     

可编辑区块链: 模型、技术与方法

可编辑区块链是区块链领域新兴而颇有争议的热点课题, 致力于在保障区块链安全可信等良好性质的前提下实现链上数据的可控编辑操作. 本文系统性地梳理和研究了可编辑区块链技术在信息安全和监管等领域面临的现实需求, 提出了可编辑区块链的工作框架, 并从数据修改、删除、插入、过滤和隐藏五个环节详细阐述了可编辑区块链的技术与方法, 最后讨论了该领域亟需解决的若干关键问题.     

基于区块链的云存储数字取证

数字取证的当前技术水平主要集中在从云存储中获取数据.从本地存储设备(如硬盘和内存)到基于云的存储服务,但一种基于区块链的新存储技术已经出现,STORJ就是一个实施示例.这里提出了数字取证中的一个新挑战:基于区块链的分布式云存储,使用STORJ作为技术示例.讨论了在云存储取证方面进行的研究,以及它与基于分布式区块链的云取...     

基于变色龙hash的区块链可扩展存储方案

区块链中的节点以副本形式保存数据,随着时间的推移,区块链中的区块数不断增加,导致节点承受的存储压力随之增大,存储压力成为区块链应用落地的瓶颈之一。为了解决区块链中存储压力问题,提出了基于变色龙hash的区块链可扩展存储方案,该方案利用节点被攻击成功的概率和改进的温度模型,将区块分为高低安全性的冷热区块;基于变色龙hash算法和改进的Merkle tree,对高安全性的冷区块进行部分节点存储。在存储过程中,除高安全性冷区块的区块体信息被重构外,其余数据保持不变。仿真实验表明,在不改变区块链结构和安全性能的情况下,所提出的方案可减少区块链中数据的存储总量,减少存储节点的存储压力;且区块数量越多,其优势越明显。     

基于Merkle哈希树的云存储加密数据去重复研究

收敛加密可以有效地解决数据加密和去重的矛盾,实现安全去重复,但是收敛加密仍然面临许多安全问题。针对传统的收敛加密容易遭受字典攻击的问题,提出基于Merkle哈希树的收敛加密方案实现数据去重复,通过执行额外的加密操作,加强数据的机密性,有效地避免字典攻击。为了克服传统的收敛加密方案的收敛密钥随着用户数量线性增长的问题,设计收敛密钥共享机制,进一步节省了收敛密钥的存储空间。     

基于云计算的物流区块链共识算法研究

为解决物流企业供应链的商流、物流、资金流、信息流、服务流等信息的不可篡改性、物品可溯源性、公证防伪不可抵赖性、资金的安全性等日益迫切的问题,提出了基于云计算的物流区块链模型及区块链共识算法。分析传统物流交易流程及其交易模型存在的问题,提出利用云计算与区块链解决其存在不足的思路;根据云计算与区块链的技术特点,融合各自的优势,给出物流区块链和云物流区块链的定义,提出基于云计算的物流区块链模型。根据实用拜占庭共识算法的基本原理和云物流区块链模型,结合去中心化和不可抵赖性的要求,对物流区块链共识算法进行设计,并与原始实用拜占庭共识算法、优化MinBFT算法进行分析比较。该算法与PBFT、MinBFT、CloudPBFT等算法进行对比实验,实验结果表明该算法在节点大于3f+1时,节点越多,吞吐量越大,其吞吐量以及网络延迟时间皆优于PBFT、MinBFT、CloudPBFT等算法。因此,该算法是一种可靠而有效的,具有去中心化和不可抵赖性的物流区块链共识算法。     

基于有限域代数签名分治表的大数据云存储远程审计

为提高大数据存储过程的审计效率,提出基于有限域代数签名分治表远程数据检查RDC的云计算大数据存储审计方法。首先,通过使用外包文件的代数签名,利用底层字段算术运算完成云存储中数据完整性的远程检测,所提数据审计方法对客户端和云服务端具有相对较低的计算和通信成本。其次,设计了分治表D&CT作为一种新的数据结构,以有效地支持动态数据操作,如插入、追加、删除和修改操作。采用D&CT方法可令所提RDC方案适用于各种大小的文件云存储过程分析。最后,通过仿真实验,验证了所提方法在大数据云存储过程中的有效性。     

基于几何方法的自更新Hash链构造方案

为解决已有自更新Hash链方案中根s信息泄漏的问题,构造了一种基于几何方法的自更新Hash链。方案利用“已知n维空间圆上n+1个不同点,可以唯一确定这个圆的方程”的数学原理,提出了一种数据分离—恢复方案,用于构造自更新Hash链。该设计方案计算简单,具有较高的安全性,而且可以在最多n个点不变的情况下,修改根s。     

一种基于同态标签的动态云存储数据完整性验证方法

在云存储服务中,为使用户可以随时验证存储在云存储服务器上数据的完整性,提出一种基于同态标签的动态数据完整性验证方法。通过引入同态标签和用户随机选择待检测数据块,可以无限次验证数据是否完好无损,并支持数据动态更新;可信第三方的引入解决了云用户与云存储服务供应商因数据完整性问题产生的纠纷,实现数据完整性的公开验证;然后给出该方法的正确性和安全性分析,以及该方法的性能分析;最后通过实验验证了该方法是高效可行的。     

面向资源受限用户的高效动态数据审计方案

物联网(IoT)设备推动着云存储外包数据服务的快速发展,从而使云存储外包数据服务得到越来越多终端用户的青睐,因此如何确保云服务器中用户数据的完整性验证成为一个亟待解决的热点问题.针对资源受限的用户,目前的云数据审计方案存在运算复杂、开销高和效率低等问题.为了解决这些问题,提出一个面向资源受限用户的高效动态数据审计方案....     

云存储中基于MHT的动态数据完整性验证与恢复方案

针对云服务器上存储数据完整性验证过程中的高通信开销和动态数据验证问题,提出一种基于Merkle哈希树(MHT)的动态数据完整性验证与恢复方案。首先,基于MHT构建了一种新型分层认证数据结构,将数据块的每个副本块组织成副本子树,以此大幅降低多副本更新验证的通信开销。然后,在数据验证中,融入了对服务器安全索引信息的认证,以此避免服务器攻击。最后,当发现数据损坏时,通过二分查找和Shamir秘密共享机制来恢复数据。实验结果表明,该方案在验证过程中能有效降低计算和通讯开销,并能够很好地支持数据的动态操作。