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具有高扩展、高可靠、价格低廉等特性的云存储,作为新型存储服务获得大众垂青。用户将数据托管给服务商,享受服务商提供的“按需付费”服务,但是不能像监控本地存储一样的监管云端数据。用户最为担心的是云端数据的安全性、完整性和可用性,因此,如何保证服务商所托管数据的安全性、完整性和可用性成为研究热点。一般的数据校验方法需要将云端数据下载到本地再进行验证,这无疑会给网络带来极大负担,因而这种校验方法并不能得到业界认可。随后,以RSA等公钥技术为基础的完整性验证算法,因其可以保证校验过程的保密性、通信开销低而得到应用。然而RSA公钥技术涉及大量指数运算导致计算量太大。云端数据具有动态性,用户可以进行增加、删除、更新等操作,这无形中对云端数据完整性验证提出了挑战。顺应这种需求,市面上出现了多种动态完整性验证方案,大部分基于MHT。伴随未来量子计算机的发展,基于传统数学困难问题的密码方案不再安全,比如基于大整数分解困难问题的RSA密码技术。因而,对云端数据完整性验证方案提出了如下更高的要求:(1)密码方案可以抵抗量子攻击;(2)支持公有审计;(3)保证验证过程中数据的隐私保护;(4)支持动态性验证;(5)运算效率高。本文以云存储完整性验证为研究对象,完成了以下两个方面的工作:1.本文利用基于格的线性同态签名方案(LHS)、默克尔哈希树(MHT)构造了可信第三方云存储完整性动态验证方案,此方案满足上述五个高级要求。方案引入可信第三方审计来支持公有审计,通过MHT的定义获得根节点的值,进而由根节点的值来判断云端数据块的完整性。并使用Python编程语言实现基本算法。2.本文描述并分析了当前HDFS文件操作机制及完整性验证方法,提出了完整性验证的不足——不能抵抗量子攻击。由于本文所提方案要求用户有较高的计算能力,为了减轻用户的计算负担,在用户与HDFS集群之间引入了应用服务器,并详细介绍文件管理、完整性验证预处理功能的实现。