[发明专利]一种云数据地理位置的验证方法及系统

说明书

本发明提供一种云数据地理位置的验证方法及系统，包括：数据拥有者选择一第三方审计，将存储文件及文件块同态标签集合上传云服务提供商，发送获取数据地理位置请求至第三方审计；第三方审计将随机挑战拆分为子挑战，并发送至各主动地标；各主动地标将子挑战转发给云服务提供商，记录发送时间戳；云服务提供商将各子挑战证据广播至各主动地标，随机挑战证据发送至第三方审计；各主动地标将子挑战证据、发送时间戳及接收时间戳返回第三方审计；第三方审计计算各主动地标到云服务提供商的距离及云数据地理位置。本发明解决了确定云数据地理位置方案中计算时延大导致的响应时延过大问题，提高了效率与准确度。

技术领域

本发明属于云服务安全属性技术领域，尤其是涉及一种云数据地理位置的验证方法及系统。

背景技术

云服务具有高便利性、高可用性等卓越优势，可以提供高效的存储服务，加快了信息技术的变革和社会进步。随着云服务的推广，越来越多的个人或组织将数据从本地迁移到云端。然而，云服务提供商(Cloud Service Provider，CSP)并非是完全可信的实体，在给用户带来高效服务的同时也带来了多种安全风险。其中，云数据地理位置在近年来愈发引起人们的关注。云数据的地理位置通常涉及到数据可用性、数据安全、法律政策等多个方面。例如，健康保险携带和责任法案中关于数据中心的白皮书指出，“知道数据的地理位置是首要考虑因素，一旦数据存储于海外，它将处于十分危险的境地”。

通常来说，数据持有者将数据迁移到云端，与地理位置属性相关的情况有两种。第一种情况是，在数据持有者租用云服务时，云数据地理位置会在服务水平协议(ServiceLevel Agreement，SLA)中约定以约束CSP的行为。但在实际部署中，经济合理的CSP为了追求最大的经济效益，可能会违反SLA的规定，将云数据迁移到成本更低的其他国家或地区数据中心的远程服务器。此外，尽管CSP声称会通过异地容灾备份技术增强云数据的安全性，但CSP为了节约经济成本，在实践中可能并不会进行相应部署。在这种情况下，云数据可能会因为服务器意外宕机或自然灾害而永久丢失。第二种情况下，数据持有者和CSP可能并未约定云数据地理位置。例如，移动终端用户在使用云存储服务(例如iCloud、华为终端云服务)时，用户并未就数据地理位置和CSP进行约定。因此云数据的地理位置对用户来说并不明朗。基于上述两种情况，为数据持有者提供一种通用的可以确定云数据的地理位置的方案是一个亟待解决的问题。

目前，云数据地理位置证明的技术包括两种类型，第一种为验证云数据地理位置技术，该技术只适用于数据持有者和云服务提供商提前在SLA中约定地理位置的情形，不具有普适性；第二种为确定云数据地理位置技术，无论数据持有者和云服务提供商是否在SLA中约定地理位置，都可以确定云数据地理位置。但是，私有确定云数据地理位置技术在确定云数据地理位置过程中需要传输大量数据，给数据持有者带来巨大的通信开销，加重了数据持有者的负担，方案效率低下。而现有公开确定云数据地理位置技术虽然可以避免巨大的通信开销，但由于云端计算证据时延过长，导致用于确定位置的响应时延会不可避免的增大，最后通过响应时延确定位置时会产生较大误差，定位准确度下降。

在获得响应时延后，使用基于时延或基于机器学习的方法来确定云数据的地理位置。基于时延的方案，对响应时延非常敏感，因此响应时延中的一个很小的变化都会对估计的距离产生巨大的影响，从而导致错误的地理定位。另外，基于朴素贝叶斯算法确定云数据地理位置的方案可以结合包括响应时延在内的多种特征，相较于基于时延的方法更具有实用性，但是朴素贝叶斯算法要求特征之间相互独立，但是在实际中特征间往往相互关联。另外朴素贝叶斯算法引入了大量计算来计算先验概率，计算开销较大。

为了本发明申请描述的方便，下面将介绍一些与本发明申请有关的相关技术。

双线性映射：