[发明专利]一种云存储中支持外包数据细粒度插入的可验证删除方法

权利要求书

1.一种云存储中支持外包数据细粒度插入的可验证删除方法，其特征在于，所述云存储中支持外包数据细粒度插入的可验证删除方法包括：

初始化：生成相关的密钥对和公共参数；

数据外包：用户将大规模文件F外包给云服务器；

数据插入：在外包文件中插入新的数据块，并检查数据插入结果；

数据删除：用户将不再需要的外包数据块永久性删除，而将有用的数据块保留在云服务器中，并验证删除结果。

2.如权利要求1所述云存储中支持外包数据细粒度插入的可验证删除方法，其特征在于，所述初始化，包括：用户和云服务器用椭圆曲线签名算法(ECDSA)生成各自的公钥/私钥对(PK_u,SK_u)和(PK_s,SK_s)，并公开相关的公钥，同时各自将私钥秘密地维护；用户将文件F命名为n_f，该文件名在存储系统中是唯一的。

3.如权利要求1所述云存储中支持外包数据细粒度插入的可验证删除方法，其特征在于，所述数据外包，包括：

(1)假设大规模文件F已经被加密，用户将文件F分割成n'个子文件；同时，用户将n-n'个随机的子文件插入到F中的随机位置，故外包数据集D可以表示为D＝(F₁,F₂,···,F_n)；用户将每个子文件进一步划分为s个数据块，那么外包数据集D可以进一步表示为D＝(F₁,F₂,···,F_n)＝{f_ij}_{1≤i≤n,1≤j≤s}；

(2)用户构建一个基于数量秩的Merkle哈希树(NR-MHT)来维护外包数据集D；每个叶子节点N_q维护一个包含许多数据块的子文件F_q，其中1≤q≤n，用户获得一个根节点H_R；用户对根节点H_R计算一个签名其中Sign是ECDSA的签名生成算法；用户将整个树外包给云服务器，并删除D的所有本地备份。

4.如权利要求1所述云存储中支持外包数据细粒度插入的可验证删除方法，其特征在于，所述数据插入，包括：

(1)用户取回叶子节点N_i所维护的所有数据块，并生成一个已被加密的新数据块f'；用户生成签名其中T_i表示时间戳；用户生成一个数据插入请求IR＝(Sig_I,i,T_i)，其表示用户想要把一个新数据块f'插入到第i个叶子节点中；用户将数据插入请求IR和新数据块f'一起发送给云服务器；

(2)接收到用户发送而来的IR和f'后，云服务器首先检查IR的有效性；云服务器首先检查Sig_I是否是对(insert||i||T_i)的有效签名，如果验证失败，那么云服务器终止操作并输出失败；否则，云服务器将新的数据块f'插入到叶子节点N_i中；云服务器更新从叶子节点N_i到根节点路径上的所有哈希值，并得到新的根节点和新的签名云服务器将插入证据返回给用户；

(3)接收到插入证据λ后，用户验证云服务器是否诚实执行数据插入操作；用户从云服务器获得辅助验证信息用户使用和叶子节点N_i所维护的数据块重新计算根节点的哈希值H_RI并与相比较；如果它们是相同的，用户进一步验证是否是针对H_RI的有效签名；如果验证成功，那么用户认为云服务器诚实地执行了数据插入操作。