高效的无证书云数据审计方案

针对现有无证书云审计方案中,使用了幂指数、双线性映射、点哈希映射等大开销运算,导致审计效率不高的问题,本文提出一种高效的无证书云数据完整性验证方案.方案在密钥生成阶段,使用无证书签名技术,由密钥生成中心(key generating center,KGC)与用户合作生成用户的公私钥,能够避免审计系统的安全对于KGC安全的强依赖性,既解决了公钥基础设施(public key infrastructure,PKI)体制下的云审计方案中公钥证书管理复杂的缺点,又能够解决基于身份的云审计方案所固有的密钥托管问题.在数据预处理阶段,用户将数据加密、分块,保护了数据内容隐私,且降低了方案的计算与通信开销.在数据动态更新阶段,方案使用虚拟索引数据结构实现云端数据块的动态更新(插入、删除、修改),能够避免标签重复计算导致的额外计算开销.在数据审计阶段,由第三方审计者(third party auditor,TPA)代替用户对来自云端的完整性证据进行验证,能够减轻用户的计算负担.本文在安全性分析部分,证明了方案能够抵抗来自云端的替代攻击,可实现隐私保护,且能够抵抗两类敌手的伪造攻击.在方案性能分析部分,先对本方案和现有方案进行数值分析与对比,再利用JPBC库进行实验,结果表明本方案的计算开销明显降低.