技術(shù)特征：

1.一種Merkle哈希樹云數(shù)據(jù)完整性審計(jì)方法，其特征在于，包括：

用戶端在生成用戶公鑰、用戶私鑰后，對(duì)用戶數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分塊操作得到n個(gè)數(shù)據(jù)塊，根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊生成數(shù)據(jù)塊集合，并對(duì)所述數(shù)據(jù)塊進(jìn)行計(jì)算得到數(shù)據(jù)塊哈希值，通過預(yù)置公式對(duì)所述用戶私鑰、所述數(shù)據(jù)塊哈希值、所述數(shù)據(jù)塊進(jìn)行簽名計(jì)算，得到數(shù)據(jù)塊簽名集合，再根據(jù)所述用戶私鑰對(duì)預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)哈希值進(jìn)行簽名得到預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名；

所述用戶端構(gòu)建二叉有序默克爾哈希樹認(rèn)證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并將所述數(shù)據(jù)塊集合、所述數(shù)據(jù)塊簽名集合和預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名發(fā)送至云存儲(chǔ)服務(wù)器端；

第三方審計(jì)端在集合(1，2…，n)中隨機(jī)抽樣c個(gè)元素組成數(shù)據(jù)塊挑戰(zhàn)子集，通過挑戰(zhàn)信息對(duì)生成算法根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊挑戰(zhàn)子集生成挑戰(zhàn)信息對(duì)集合，并將所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合發(fā)送至所述云存儲(chǔ)服務(wù)器端；

所述云存儲(chǔ)服務(wù)器端根據(jù)預(yù)置于所述二叉有序默克爾哈希樹認(rèn)證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的認(rèn)證路徑信息得到輔助路徑信息集合，通過證據(jù)生成算法根據(jù)所述輔助路徑信息集合、所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合、所述預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名、所述數(shù)據(jù)塊集合和所述數(shù)據(jù)塊簽名集合生成持有性證據(jù)，并將所述持有性證據(jù)發(fā)送至所述第三方審計(jì)端，其中，所述認(rèn)證路徑信息與所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)應(yīng)；

所述第三方審計(jì)端獲取到所述持有性證據(jù)所包含的所述輔助路徑信息集合、與所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊哈希值、所述預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名，對(duì)所述輔助路徑信息集合、與所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊哈希值進(jìn)行計(jì)算得到第一局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)哈希值，并根據(jù)所述用戶私鑰對(duì)所述第一局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)哈希值進(jìn)行簽名得到第一局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名，將所述第一局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名與所述預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名進(jìn)行比較操作；

所述第三方審計(jì)端在所述比較操作通過后，根據(jù)所述用戶公鑰、所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合、所述持有性證據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證操作，若驗(yàn)證通過，則確認(rèn)云數(shù)據(jù)完整，若驗(yàn)證不通過，則確認(rèn)云數(shù)據(jù)被損壞。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Merkle哈希樹云數(shù)據(jù)完整性審計(jì)方法，其特征在于，所述用戶端在生成用戶公鑰、用戶私鑰后，對(duì)用戶數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分塊操作得到n個(gè)數(shù)據(jù)塊，根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊生成數(shù)據(jù)塊集合，并對(duì)所述數(shù)據(jù)塊進(jìn)行計(jì)算得到數(shù)據(jù)塊哈希值，通過預(yù)置公式對(duì)所述用戶私鑰、所述數(shù)據(jù)塊哈希值、所述數(shù)據(jù)塊進(jìn)行簽名計(jì)算，得到數(shù)據(jù)塊簽名集合，再根據(jù)所述用戶私鑰對(duì)預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)哈希值進(jìn)行簽名得到預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名之前還包括：

所述用戶端通過公私鑰對(duì)生成算法生成所述用戶公鑰和所述用戶私鑰。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的Merkle哈希樹云數(shù)據(jù)完整性審計(jì)方法，其特征在于，所述云存儲(chǔ)服務(wù)器端根據(jù)預(yù)置于所述二叉有序默克爾哈希樹認(rèn)證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的認(rèn)證路徑信息得到輔助路徑信息集合，通過證據(jù)生成算法根據(jù)所述輔助路徑信息集合、所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合、所述預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名、所述數(shù)據(jù)塊集合和所述數(shù)據(jù)塊簽名集合生成持有性證據(jù)，并將所述持有性證據(jù)發(fā)送至所述第三方審計(jì)端，其中，所述認(rèn)證路徑信息與所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)應(yīng)具體包括：

所述云存儲(chǔ)服務(wù)器端根據(jù)預(yù)置于所述二叉有序默克爾哈希樹認(rèn)證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的認(rèn)證路徑信息得到輔助路徑信息集合，并根據(jù)所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)所述數(shù)據(jù)塊集合、所述數(shù)據(jù)塊簽名集合分別進(jìn)行簽名聚合計(jì)算得到第一數(shù)值、第二數(shù)值，根據(jù)所述第一數(shù)值、所述第二數(shù)值、所述輔助路徑信息集合、所述預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名、與所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊哈希值生成持有性證據(jù)，并將所述持有性證據(jù)發(fā)送至所述第三方審計(jì)端，其中，所述認(rèn)證路徑信息與所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)應(yīng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Merkle哈希樹云數(shù)據(jù)完整性審計(jì)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)塊大小為32K。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Merkle哈希樹云數(shù)據(jù)完整性審計(jì)方法，其特征在于，所述預(yù)置公式為：

$\mathrm{\Φ}={\left\{{\mathrm{\σ}}_i\right\}}_{1\≤i\≤n},{\mathrm{\σ}}_i={\left(h\right(m_i).u^{m_i})}^{\mathrm{\α}};$

式中，Φ為數(shù)據(jù)塊簽名集合；σ_i為第i個(gè)數(shù)據(jù)塊簽名；h(m_i)為第i個(gè)數(shù)據(jù)塊哈希值；m_i為第i個(gè)數(shù)據(jù)塊；u為隨機(jī)數(shù)；α為用戶私鑰。

6.一種Merkle哈希樹云數(shù)據(jù)完整性審計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，包括：用戶端、第三方審計(jì)端和云存儲(chǔ)服務(wù)器端；

所述用戶端、所述第三方審計(jì)端和所述云存儲(chǔ)服務(wù)器端兩兩之間通信連接；

所述用戶端用于在生成用戶公鑰、用戶私鑰后，對(duì)用戶數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分塊操作得到n個(gè)數(shù)據(jù)塊，根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊生成數(shù)據(jù)塊集合，并對(duì)所述數(shù)據(jù)塊進(jìn)行計(jì)算得到數(shù)據(jù)塊哈希值，通過預(yù)置公式對(duì)所述用戶私鑰、所述數(shù)據(jù)塊哈希值、所述數(shù)據(jù)塊進(jìn)行簽名計(jì)算，得到數(shù)據(jù)塊簽名集合，再根據(jù)所述用戶私鑰對(duì)預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)哈希值進(jìn)行簽名得到預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名；

所述用戶端還用于構(gòu)建二叉有序默克爾哈希樹認(rèn)證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并將所述數(shù)據(jù)塊集合、所述數(shù)據(jù)塊簽名集合和預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名發(fā)送至云存儲(chǔ)服務(wù)器端；

所述第三方審計(jì)端用于在集合(1，2…，n)中隨機(jī)抽樣c個(gè)元素組成數(shù)據(jù)塊挑戰(zhàn)子集，通過挑戰(zhàn)信息對(duì)生成算法根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊挑戰(zhàn)子集生成挑戰(zhàn)信息對(duì)集合，并將所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合發(fā)送至所述云存儲(chǔ)服務(wù)器端；

所述云存儲(chǔ)服務(wù)器端用于根據(jù)預(yù)置于所述二叉有序默克爾哈希樹認(rèn)證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的認(rèn)證路徑信息得到輔助路徑信息集合，通過證據(jù)生成算法根據(jù)所述輔助路徑信息集合、所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合、所述預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名、所述數(shù)據(jù)塊集合和所述數(shù)據(jù)塊簽名集合生成持有性證據(jù)，并將所述持有性證據(jù)發(fā)送至所述第三方審計(jì)端，其中，所述認(rèn)證路徑信息與所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)應(yīng)；

所述第三方審計(jì)端還用于獲取到所述持有性證據(jù)所包含的所述輔助路徑信息集合、與所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊哈希值、所述預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名，對(duì)所述輔助路徑信息集合、與所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊哈希值進(jìn)行計(jì)算得到第一局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)哈希值，并根據(jù)所述用戶私鑰對(duì)所述第一局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)哈希值進(jìn)行簽名得到第一局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名，將所述第一局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名與所述預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名進(jìn)行比較操作；

所述第三方審計(jì)端還用于在所述比較操作通過后，根據(jù)所述用戶公鑰、所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合、所述持有性證據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證操作，若驗(yàn)證通過，則確認(rèn)云數(shù)據(jù)完整，若驗(yàn)證不通過，則確認(rèn)云數(shù)據(jù)被損壞。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的Merkle哈希樹云數(shù)據(jù)完整性審計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶端還用于通過公私鑰對(duì)生成算法生成所述用戶公鑰和所述用戶私鑰。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的Merkle哈希樹云數(shù)據(jù)完整性審計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述云存儲(chǔ)服務(wù)器端還用于根據(jù)預(yù)置于所述二叉有序默克爾哈希樹認(rèn)證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的認(rèn)證路徑信息得到輔助路徑信息集合，并根據(jù)所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)所述數(shù)據(jù)塊集合、所述數(shù)據(jù)塊簽名集合分別進(jìn)行簽名聚合計(jì)算得到第一數(shù)值、第二數(shù)值，根據(jù)所述第一數(shù)值、所述第二數(shù)值、所述輔助路徑信息集合、所述預(yù)置局部權(quán)威根節(jié)點(diǎn)簽名、與所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊哈希值生成持有性證據(jù)，并將所述持有性證據(jù)發(fā)送至所述第三方審計(jì)端，其中，所述認(rèn)證路徑信息與所述挑戰(zhàn)信息對(duì)集合對(duì)應(yīng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的Merkle哈希樹云數(shù)據(jù)完整性審計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)塊大小為32K。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的Merkle哈希樹云數(shù)據(jù)完整性審計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)置公式為：

$\mathrm{\Φ}={\left\{{\mathrm{\σ}}_i\right\}}_{1\≤i\≤n},{\mathrm{\σ}}_i={\left(h\right(m_i).u^{m_i})}^{\mathrm{\α}};$

式中，Φ為數(shù)據(jù)塊簽名集合；σ_i為第i個(gè)數(shù)據(jù)塊簽名；h(m_i)為第i個(gè)數(shù)據(jù)塊哈希值；m_i為第i個(gè)數(shù)據(jù)塊；u為隨機(jī)數(shù)；α為用戶私鑰。