[发明专利]一种云存储完整性验证的数据标签的远程安全更换方法

说明书

本发明涉及一种云存储完整性验证的数据标签的远程安全更换方法，首先更换用户的私钥，使用该私钥计算公钥后对外发布。然后请求云服务器利用该公钥计算新数据标签，用以替换旧数据标签。最后，用户利用数据标签验证方法检测云服务器是否正确执行了数据标签的更换及原数据的完整性。本发明通过人为控制云服务器执行/不执行两种实验环境，得到不同的验证结果，在避免极大的传输开销的前提下，达到检测原数据的完整性和该云平台数据存储服务的安全可靠性的目的。

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别是涉及一种云存储完整性验证的数据标签的远程安全更换方法。

背景技术

信息化的发展，带来了大量的收集和存储数据的需求，这也带动了各种网络远程存储服务器的发展，尤其是云存储。传统的数据安全和隐私保护依赖于远程存储提供者自身的能力和诚实，这为他们在受到外界因素的干扰或为保护自身的利益时，隐瞒数据所有者存储的数据的丢失或损坏提供便利，因为数据所有者仅保有私钥。针对这类问题，大量的远程数据完整性验证方法相继被提出。但在分布式网络环境下，数据所有者的私钥也会泄露，一旦泄露，恶意攻击者可能会伪造数据标签。若不及时更换数据所有者的私钥和数据标签，则会给数据所有者带来损失。例如，恶意攻击者利用窃取的私钥，在篡改或者删除数据所有者的数据的情况下，利用该私钥伪造数据标签而达到顺利通过数据验证的目的。

在数据所有者远程安全的更换数据标签方面，目前还未有公开的安全更换方法。现有的数据标签更换，必须是重新下载远程存储在云服务器上的原始数据，然后利用新的私钥重新计算数据标签，这对于存储量很大的原始数据来说，是笔巨大的网络传输开销。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种云存储完整性验证的数据标签的远程安全更换方法，能够保障数据所有者私钥、数据标签和云服务器所存储的海量数据的安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种云存储完整性验证的数据标签的远程安全更换方法，包括以下步骤：

(1)数据所有者输入安全参数，通过计算得到公私钥对，将私钥保存，公钥公布于众；其次输入需要存储的经过预处理的数据和私钥，得到数据标签，将数据文件和数据标签上传到云服务器存储；

(2)数据所有者更换私钥和数据标签，并公布新公钥，同时请求云服务器更换云服务器上的数据标签；

(3)数据所有者随机选取想要验证的数据块的索引，组成挑战集合，发送给第三方验证者，请求验证；

(4)第三方验证者根据收到的挑战集合为其每一个元素生成对应的随机挑战值，组成挑战二元组，同时生成挑战标记，与挑战二元组一起组成挑战，发送给云服务器；

(5)云服务器使用所述数据文件、更换数据标签的请求、挑战标记和挑战二元组，生成验证证据，返还给第三方验证者；

(6)第三方验证者使用新公钥、验证证据以及需要验证数据块的哈希值来验证数据所有者存储在云服务器上的数据的完整性，并把结果发送给数据所有者。

所述步骤(2)中云服务器正确执行数据所有者的数据标签更换请求，完成数据标签更换时，在步骤(5)中云服务器使用新数据标签生成验证证据，发送给第三方验证者；在步骤(6)中第三方验证者执行验证，得到结果为正确，发送给数据所有者。

所述步骤(2)中云服务器不执行数据所有者的标签更换请求，未做数据标签更换时，在步骤(5)中云服务器使用原来的数据标签生成验证证据，发送给第三方验证者；在步骤(6)中第三方验证者正确执行完整性验证，得到结果为错误，发送给数据所有者。

在所述步骤(3)到步骤(5)的执行过程中，分别控制改变每一个步骤的不正确执行，则步骤(6)得到结果为错误，以此判断方法的合理性。

有益效果