技術(shù)特征：

1.一種云端數(shù)據(jù)存儲完整性的證明方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、用戶對待上傳的文件進(jìn)行預(yù)處理：生成私鑰、對文件分塊并計算每個文件塊的標(biāo)簽；

步驟二、用戶將預(yù)處理后的文件發(fā)送給云存儲服務(wù)器，本地只保存私鑰；

步驟三、當(dāng)需要驗證云端數(shù)據(jù)存儲的完整性時，用戶隨機(jī)選取一些文件塊并向云端發(fā)起挑戰(zhàn)；

步驟四、云端生成擁有文件塊的證明并返回給用戶；

步驟五、用戶對云端擁有文件塊的證明進(jìn)行云端數(shù)據(jù)完整性驗證。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種云端數(shù)據(jù)存儲完整性的證明方法，其特征在于：生成私鑰的方法為：利用隨機(jī)數(shù)生成器，產(chǎn)生兩個長度為k的隨機(jī)數(shù)分別作為對稱密碼加密密鑰k_enc和哈希函數(shù)的密鑰k_mac，其中k為安全參數(shù)，則私鑰sk＝(k_enc,k_mac)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種云端數(shù)據(jù)存儲完整性的證明方法，其特征在于：對文件分塊并計算每個文件塊的標(biāo)簽的方法為：

(1)將文件M分割為s塊{M₁,M₂,…,M_s}，每塊大小為n bit；

(2)利用隨機(jī)數(shù)生成器，產(chǎn)生一個隨機(jī)數(shù)k_ext作為偽隨機(jī)置換函數(shù)π的參數(shù)，令：

$\begin{array}{c}{i}_1={\mathrm{\π}}_{k_{ext}}\left(1\right),\\ i_2={\mathrm{\π}}_{k_{ext}}\left(2\right),\\ \mathrm{...}\\ i_l={\mathrm{\π}}_{k_{ext}}\left(l\right),\end{array}$

其中π(·)為的帶參數(shù)的隨機(jī)置換函數(shù)，l為每個文件塊抽取的比特數(shù)；每個文件塊抽取{i₁,i₂,…,i_l}對應(yīng)位置的比特，設(shè)抽取后的結(jié)果為{m₁,m₂,…,m_s}，記為m_i＝Extract(M_i)，1≤i≤s；

(3)利用隨機(jī)數(shù)生成器，產(chǎn)生一個隨機(jī)數(shù)k_p1f作為偽隨機(jī)函數(shù)f的參數(shù)，按如下公式計算每個文件塊的標(biāo)簽：

${\mathrm{\σ}}_i=f_{k_{prf}}\left(i\right)\⊕m_i,$

其中為按位異或運算，為帶參數(shù)的、輸出為l比特的偽隨機(jī)函數(shù)，令文件M的標(biāo)簽：

$\mathrm{\τ}={\mathrm{\τ}}_0\left|\right|{\mathrm{Mac}}_{k_{mac}}\left({\mathrm{\τ}}_0\right),$

其中是密鑰為k_enc的對稱加密算法，是密鑰為k_mac的哈希函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種云端數(shù)據(jù)存儲完整性的證明方法，其特征在于：步驟二所述用戶發(fā)送給云存儲服務(wù)器的預(yù)處理后的文件M^*＝{{M₁,…,M_S},{σ₁,…,σ_S},τ}。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種云端數(shù)據(jù)存儲完整性的證明方法，其特征在于：云端生成擁有文件塊的證明的方法為：

(1)云存儲服務(wù)器利用用戶隨機(jī)選擇子集I按如下公式計算聚合認(rèn)證碼σ和聚合消息

$\mathrm{\σ}={\⊕}_{i\∈I}{\mathrm{\σ}}_i,\stackrel{\‾}{M}={\⊕}_{i\∈I}{M}_i,$

(2)則生成的擁有I對應(yīng)文件塊的證明

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種云端數(shù)據(jù)存儲完整性的證明方法，其特征在于：用戶對云端擁有文件塊的證明進(jìn)行云端數(shù)據(jù)完整性驗證的方法為：

(1)用戶利用私鑰sk中的k_mac驗證文件標(biāo)簽τ，如果不滿足則驗證失敗，返回0；否則，用戶利用私鑰sk中的k_enc解密出k_ext和k_p1f；

(2)用戶計算出{i₁,i₂,…,i_l}，抽取中{i₁,i₂,…,i_l}位置對應(yīng)的比特，設(shè)抽取后的結(jié)果為記為

(3)當(dāng)且僅當(dāng)時，用戶驗證服務(wù)器擁有I對應(yīng)文件塊并返回1。