[发明专利]一种适用于第三方审计的高效云数据完整验证方法

权利要求书

1.一种适用于第三方审计的高效云数据完整验证方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)用户将待存储到云端的文件F拆分为若干相同长度的向量块，再根据向量块的大小生成签名密钥sk_ID，并对所述签名密钥sk_ID进行随机化计算，得验证密钥vk_ID，然后将签名密钥sk_ID进行秘密地保存，并将验证密钥vk_ID发送给第三方审计TPA；

2)用户利用签名密钥sk_ID对待存储到云端的文件F中的各向量块分别计算标签，再将全部向量块及其对应的标签进行组合，得新数据文件F′，然后将新数据文件F′发送到云端进行存储，同时删除待存储到云端的文件F；

3)第三方审计TPA随机生成挑战消息q，并将生成的挑战消息q发送至云服务商，以验证新数据文件F′的完整性；

4)云服务商根据第三方审计TPA发送过来的挑战消息q对新数据文件F′进行计算，生成与挑战消息q相关且由向量块和标签共同构成的证明Γ，并将该证明Γ发送给第三方审计TPA；

5)第三方审计TPA对由向量块和标签共同构成的证明Γ进行拆分，得向量块及标签，然后利用用户发送过来的验证密钥vk_ID对由向量块和标签共同构成的证明Γ进行线性组合运算；当线性组合运算结果不正确时，则告知用户新数据文件F′已经被丢失或损害；当线性组合运算结果正确时，则通知用户新数据文件F′安全存放在云服务商处；

步骤1)中用户将待存储到云端的文件F拆分为若干相同长度的向量块，再根据向量块的大小生成签名密钥sk_ID，并对所述签名密钥sk_ID进行随机化计算，得验证密钥vk_ID的具体操作过程为：

1a)待存储到云端的文件F拆分为n个数据块，每个数据块表示为一个m维向量并将每一个向量v_i进行扩充，得扩充后的向量v_i′：

1b)随机选择两个向量X₁及X₂，X₁及记签名密钥sk_ID＝(X₁,X₂)；

1c)随机选择Z＝(Z₁,Z₂)∈F_p×F_p，计算设置验证密钥vk_ID为(Q,Z)；

步骤2)中用户利用签名密钥sk_ID对待存储到云端的文件F中的各向量块分别计算标签，再将全部向量块及其对应的标签进行组合，得新数据文件F′的具体操作为：

2a)对待存储到云端的文件中的每一个向量v_i计算：

2b)对于所有的1≤i≤n设置为v_i的标签；

2c)生成经签名密钥sk_ID＝(X₁,X₂)认证的新数据文件

F′＝{(v₁,t₁),…,(v_n,t_n)}

步骤3)中第三方审计TPA生成挑战消息的具体过程为：

3a)随机选择指标项1≤i₁i₂…i_l≤n及其对应的参数项

c₁,c₂,…,c_l∈F_p；

3b)设置挑战消息q＝{(i_τ,c_τ)}_i＝1,…,l＝{(i₁,c₁)，…，(i_l,c_l)}；

步骤4)中云服务商CSP根据第三方审计TPA的挑战消息进行回答的具体过程为：

4a)将存储的新数据文件F′拆分为F′＝{(v₁,t₁),…,(v_n,t_n)}；

4b)将第三方审计TPA发送的挑战消息q拆分为q＝{(i_τ,c_τ)}_i＝1,…,l；

4c)计算组合向量

4d)计算组合标签值

4e)将Γ＝(v,t)作为返回给第三方审计TPA的相应证明；

步骤5)所描述的第三方审计TPA进行验证的具体过程为：

5a)将用户发送过来的验证密钥vk_ID拆分为(Q,Z)；

5b)将选择的挑战消息q拆分为q＝{(i_τ,c_τ)}_i＝1,…,l；

5c)将云服务商返回的证明Γ拆分为(v,t)；

5d)将向量v增广为：其中，e为n维向量：

这里，为第i_j个位置为1，其余位置为0的n维向量；

5e)计算并验证是否存在v·Q＝Z·t，当存在v·Q＝Z·t，则通知用户新数据文件F′安全存放在云服务商处，否则，则告知用户新数据文件F′已经被丢失或损害。