一种面向用户的云存储数据完整性保护方法

摘要

本发明公开了一种面向用户的云存储数据完整性保护方法。本方法为：1)上传：用户端将文件分块编号，生成块内冗余校验码；计算每一文件块哈希值，将哈希值保存成一个基于范围的2-3树，将这些哈希值联接成一个值并用私钥签名；生块间冗余校验码，用流置换密钥对块间冗余校验码进行加密；2)验证：云管理节点将验证请求发送给对应云存储服务器，计算对应的原始数据及其对应的块间冗余校验码的代数签名，返回给用户端进行数据完整性验证，如果发现数据损坏则进行3)；3)恢复：用户端根据树信息从云端获取对应分支树上的所有文件块，并用该文件块的纠删码对其进行纠错恢复。本发明从用户角度对存储在云端的动态数据进行完整性验证、恢复。

主权项

一种面向用户的云存储数据完整性保护方法，其步骤为：1)文件上传：用户端将文件分块编号，对每一文件块进行纠删码编码，生成块内冗余校验码；计算每一文件块哈希值，将哈希值保存成一个基于范围的2‑3树，将这些哈希值联接成一个值并用私钥对其进行数字签名；并根据树形结构对文件块进行纠删码编码，生成文件块之间的块间冗余校验码，用流置换密钥对块间冗余校验码进行加密；用户端本地保存文件块编号、私钥、流置换密钥和2‑3树信息，并生成云端附属信息上传到云端，云端附属信息包含文件块编号、数字签名、纠删编码后的文件、公钥、2‑3树信息；所述纠删编码后的文件包括原始文件、块内冗余校验码和加密后的块间冗余校验码；2)文件验证：用户端将文件验证请求发送给云存储管理节点，云存储管理节点根据该文件验证请求中包含的云存储服务器编号，将请求发送给对应的云存储服务器，由云存储服务器计算对应的原始数据及其与原始数据对应的块间冗余校验码的代数签名，之后将该代数签名返回给用户端进行数据完整性验证，如果发现数据损坏则进行步骤3)；3)文件恢复：用户端根据2‑3树信息从云端获取包含该损坏数据的分支树上的所有文件块，通过对这些文件块的哈希值进行对比定位出错误所在的文件块，并用该文件块的纠删码对其进行纠错恢复，如果无法恢复，则从云端获取该分支树的块间冗余校验码对其进行纠错恢复。