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云存储系统拥有存储容量大、可扩展性高、不受地域影响等优点,越来越多的数据拥有者将数据存储到云服务器上。但由于云服务器是半可信的,为了保证云数据的完整性和正确性,用户需要定期对云中数据进行审计,同时云服务器还要支持用户对云数据进行动态操作。因此为了保证云服务器能够给用户提供安全,可靠,高效的云存储服务,研究有效支持动态操作的云数据审计方案是一个至关重要的课题。云数据完整性审计方案,主要基于两种不同的基础原型:数据拥有性证明和数据可恢复性证明。本文针对数据拥有性证明方案范畴中的第三方代理动态审计方案进行了研究改进,提出了操作外包的动态审计方案,并进一步的对其完善提高性能。本文主要内容如下:(1)提出了操作外包的动态审计方案,操作外包即动态审计中的审计任务和动态操作任务都由第三方代理执行,传统的第三方代理仅拥有代理审计的功能。操作外包的提出降低了审计过程对用户计算能力的要求,提高了动态审计方案的性能。(2)从改进云数据完整性验证机制着手,提出了一个基于无双线性对的第三方代理数据完整性验证方案,用户将完整性验证的任务委托给第三方代理执行。由于方案中无双线性对的参与,计算性能要优于需要复杂的双线性对运算方案。(3)从改进动态审计中的认证数据结构着手,设计了一个基于更新树的动态审计方案。在对云中大量连续数据块进行修改时,更新树只需更新一次含有相应数据块序号范围的更新树节点。更新树的大小不与文件数据块个数成正比而与用户对文件更新次数相关,从而方案对动态云数据的审计性能不会根据文件大小的增长而变低。更新树相比于Merkel哈希树节省了存储空间和操作时间。(4)基于Hadoop平台中的HDFS技术,实现了一个云存储系统原型,系统实现了数据的上传、删除、下载、文本阅读和文本文件追加等功能。同时基于JPBC库实现了Merkle哈希树和基于双线性对的数据完整性验证机制。