[发明专利]一种云环境下的数据完整性验证方法

权利要求书

1.一种云环境下的数据完整性验证方法，其特征在于，所述云环境下的数据完整性验证方法包括如下步骤，

A)数据拥有者构造明文平衡二叉树索引；

B)数据拥有者遍历所述明文平衡二叉树索引，对所述明文平衡二叉树索引的每个节点进行加密，得到密文平衡二叉树索引；

C)数据拥有者将所述密文平衡二叉树索引上传到云服务器；

D)数据使用者将查询边界值加密后向云服务器发起查询请求；

E)云服务器根据查询请求检索数据，并将查询结果和验证对象返回；

F)数据使用者对云服务器返回的结果进行解密；

G)数据使用者构造向量邻域链并验证查询结果数据的完整性。

2.根据权利要求1所述的云环境下的数据完整性验证方法，其特征在于，在所述步骤A)中，所述明文平衡二叉树索引的构造过程包括以下步骤，

A01)从包含n个数据项的数据集D中任选一个数据插入到树T中，并将这个数据从所述数据集D中删除，所述数据集D中数据量减1；

A02)从当前插入的数据节点起向上寻找第一个不平衡的节点；

A03)若不存在不平衡节点，则无需对树T做任何调整；若存在不平衡点，则通过相应的对树T的调整使得所有节点平衡；

A04)循环执行所述步骤A01)到所述步骤A03)，当所述数据集D为空时结束循环，返回所述树T作为完整的明文平衡二叉树索引。

3.根据权利要求1所述的云环境下的数据完整性验证方法，其特征在于，在所述步骤B)中，遍历所述明文平衡二叉树索引，将所述明文平衡二叉树索引加密成向量形式，包括以下步骤，

B01)数据拥有者设定向量长度l(l≥5)，设定长度为l-2的基础向量；

B02)访问所述明文平衡二叉树索引的节点，对于当前访问节点，设定当前明文数据在所述向量中的位置p₁，设定查询边界值在对应的位置p₂，设定噪声数据在其余的l-2个位置，将单个数据值转化成长度为l的初级向量；

B03)随机选择一个正整数因子α，与所述长度为l的初级向量相乘；

B04)所述长度为l的初级向量与一个l×l的密钥矩阵相乘，转化成一个新的长度不变的向量；

B05)遍历所述明文平衡二叉树索引，对每一个节点都执行步骤B02)到步骤B04)，将所有节点的键值均加密成向量形式。

4.根据权利要求3所述的云环境下的数据完整性验证方法，其特征在于，在所述步骤B02)中，在位置p₁嵌入明文数据，在位置p₂嵌入数值-1，在l-2个位置中任选两个位置分别嵌入当前明文数据的左邻居和右邻居；

所述左邻居和所述右邻居是当前明文数据在升序排序的明文数据集中的左边数值和右边数值；

且噪声数据组成的噪声向量与基础向量正交。

5.根据权利要求1所述的云环境下的数据完整性验证方法，其特征在于，在步骤D)中，对查询边界值的加密，包括如下步骤，

D01)数据拥有者将所述向量长度l、所述基础向量和所述数据位置信息(p₁，p₂)发送给数据使用者；

D02)随机选定一个整数β，用β与基础向量相乘之后嵌入到向量中的l-2的噪声位置，在所述p₁位置嵌入数字1，在所述p₂位置嵌入查询上界值；

D03)随机选定一个整数β，用β与基础向量相乘之后嵌入到向量中的l-2的噪声位置，在所述p₁位置嵌入数字1，在所述p₂位置嵌入查询下界值；

D04)将查询边界向量与一个l×l的密钥矩阵相乘，分别转化成新的长度不变的向量。

6.根据权利要求1所述的云环境下的数据完整性验证方法，其特征在于，在所述步骤E)中，通过云服务器中的数据密文向量与所述查询边界值密文向量之间的点乘计算结果来判断所述云服务器中的数据与所述查询边界值的大小关系。