[发明专利]一种边缘数据完整性审计方法及系统

说明书

本发明公开了一种边缘数据完整性审计方法及系统，该方法包括：应用服务供应商将数据上传至多个边缘服务器；应用服务供应商选取至少一个目标边缘服务器发起审计挑战；目标边缘服务器接收审计挑战，并根据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；应用服务供应商对返回的数据完整性证据进行验证。本发明支持应用服务供应商将数据快速上传到每个边缘服务器中，有利于服务的高效部署，并当应用服务供应商发起挑战时，每个边缘服务器在只要少量计算开销的条件下计算完整性证据并返回，应用服务供应商作为审计者可快速的一次性校验全部被挑战的边缘服务器中的数据完整性，如此可以有效提高对于边缘数据的完整性审计效率和安全性。

技术领域

本发明涉及云审计技术领域，特别涉及一种边缘数据完整性审计方法及系 统。

背景技术

边缘云服务迅速发展。随着5G进一步提高数据的传输速率，以及数据规 模的大量增长，边缘计算服务供应商通过组织企业级的可伸缩，可靠的边缘计 算底层设施，为一些应用服务供应商(Service Vendor，SV)，提供用于实时计算， 存储边缘数据的分布式边缘服务网络。对于这些应用服务供应商来说，规划和 部署边缘服务网络是未来不可阻挡的趋势，因为他们的业务需要在地理上靠近 用户的地方提供低延时的应用服务以满足用户的使用体验来展现足够的竞争力, 比如智能物联网，在线直播，虚拟现实游戏等。

当SV在数量众多的边缘服务器中存储数据时，这些数据的完整性问题成为 挑战。和传统的云存储数据完整性(Cloud Data Integrity，CDI)问题类似，边 缘服务器中的数据完整性存在质疑并有待审查。对于复杂的边缘服务网络，数 据完整性审计显得更加必要，且更具挑战性，因为数量众多的边缘服务节点组 成的边缘网络更容易发生数据损坏和硬件损坏，不管是偶然的或者有意的。

目前大多数的解决边缘数据完整性审计方案还是沿袭传统的审计云存储数 据完整性方案的思路。为人们熟知的解决方法是基于同态认证标签技术的PDP 方法(ProvableData Possession Mechanism，PDP)。PDP方法的正确性和安全 性依赖于只有数据拥有者或者挑战者，才知道的私钥，以及计算同态认证标签 块，或者称数据块Tag(可以理解为数据块的签名)的方法。审计人员定期向云 发起挑战并通过计算挑战数据副本的认证标签(Tag)是否等于云返回的证明,来 检验云存储数据是否完好。此类方案实质上，将边缘数据审计看作传统多云存 储审计的变体，结合同态聚合性质，通过直接部署云存储审计协议实现边缘服 务器中的数据完整性审计。

基于传统审计思路的解决方案并没有充分观察和利用到云存储和边缘数据 存储在动机和环境上的不同。先从较高的角度看，我们发现边缘云架构下数据 完整性问题和传统云存储数据审计问题拥有不同的动机，因而有不同的需求和 设计要求，最后可采用的解决方式也不同。具体来说，传统云存储审计问题注 重解决用户本地存储瓶颈，用户外包数据后会选择删除本地数据。边缘云架构 下的数据存储服务，往往是应用服务供应商为了满足用户对数据延时的需求， 提供更好的应用体验。所以当前研究针对边缘存储的数据审计解决方案，不管 是SV还是ES(Edge Server，边缘服务器)都承担了很重的计算负担，协议的运行效率是比较低的。此外，传统的基于单云的存储审计协议在支持数据动态 和数据纠错方面的表现不尽如人意。

发明内容

本发明实施例提供了一种边缘数据完整性审计方法及系统，旨在提高对于 边缘数据的完整性审计效率和安全性。

本发明实施例提供了一种边缘数据完整性审计方法，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。