[发明专利]一种边缘数据完整性审计方法及系统

权利要求书

1.一种边缘数据完整性审计方法，其特征在于，包括：

应用服务供应商将数据以数据块的形式上传至多个边缘服务器；

所述应用服务供应商从多个边缘服务器中选取至少一个目标边缘服务器发起审计挑战；

所述目标边缘服务器接收所述审计挑战，并根据所述审计挑战向所述应用服务供应商返回相应的数据完整性证据；

所述应用服务供应商对返回的所述数据完整性证据进行验证。

2.根据权利要求1所述的边缘数据完整性审计方法，其特征在于，所述应用服务供应商将数据以数据块的形式上传至多个边缘服务器之前，包括：

所述应用服务供应商通过注册机生成密钥，并构造伪随机函数发生器。

3.根据权利要求2所述的边缘数据完整性审计方法，其特征在于，所述应用服务供应商从多个边缘服务器中选取至少一个目标边缘服务器发起审计挑战，包括：

当所述应用服务供应商处于边缘云服务器不可信不勾结的安全模型时，所述应用服务供应商为每一所述目标边缘服务器选择被挑战的数据块，并利用所述伪随机函数发生器生成被挑战数据块的数据块索引和秘密矩阵；再将所述数据块索引和秘密矩阵作为挑战数据，发送至所述目标边缘服务器上；

当所述应用服务供应商处于边缘云服务器不可信且勾结的安全模型时，所述应用服务供应商为每一所述目标边缘服务器选择被挑战的数据块，并利用所述伪随机函数发生器生成被挑战数据块的数据块索引、系数矩阵和秘密数；再将所述数据块索引、系数矩阵作为挑战数据，发送至所述目标边缘服务器上。

4.根据权利要求3所述的边缘数据完整性审计方法，其特征在于，所述目标边缘服务器接收所述审计挑战，并根据所述审计挑战向所述应用服务供应商返回相应的数据完整性证据，包括：

所述目标边缘服务器在有限域上根据所述挑战数据从存储的边缘数据副本中获取对应的被挑战的数据块，并将所述被挑战的数据块和挑战数据以约定范式做计算作为数据完整性证据返回至应用服务供应商。

5.根据权利要求4所述的边缘数据完整性审计方法，其特征在于，所述应用服务供应商对返回的所述数据完整性证据进行验证，包括：

所述应用服务供应商在本地计算得到本次挑战的边缘数据完整性校验信息；

对所有的所述目标边缘服务器返回的数据完整性证据进行聚合，得到认证证据数据块；

将所述边缘数据完整性校验信息与所述认证证据数据块进行比较；

当所述边缘数据完整性校验信息与所述认证证据数据块相同时，则证明所述目标边缘服务器存储的数据未损坏；当所述边缘数据完整性校验信息与所述认证证据数据块不同时，则证明对应的目标边缘服务器存储的数据损坏。

6.根据权利要求5所述的边缘数据完整性审计方法，其特征在于，所述当所述边缘数据完整性校验信息与所述认证证据数据块不同时，则证明对应的目标边缘服务器存储的数据损坏，包括：

利用二分法对发生数据损坏的目标边缘服务器进行定位查找。

7.根据权利要求2所述的边缘数据完整性审计方法，其特征在于，所述应用服务供应商将数据以数据块的形式上传至多个边缘服务器之前，还包括：

在边缘服务器可窜通的情况下，所述应用服务供应商对存储的数据块计算同态认证标签。

8.一种边缘数据完整性审计系统，其特征在于，包括应用服务供应商和多个边缘服务器，其中：

所述应用服务供应商包括：

数据上传单元，用于应用服务供应商将数据以数据块的形式上传至多个边缘服务器；

审计挑战单元，用于所述应用服务供应商从多个边缘服务器中选取至少一个目标边缘服务器发起审计挑战；

证据验证单元，用于所述应用服务供应商对返回的所述数据完整性证据进行验证；

每一所述边缘服务器包括：

证据返回单元，用于所述目标边缘服务器接收所述审计挑战，并根据所述审计挑战向所述应用服务供应商返回相应的数据完整性证据。