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理性秘密共享及其在云存储上的应用

作　者: 郑涛
导　师: 林文浩
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 理性秘密共享信念学习模型信誉模型云存储安全
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 29次
引　用: 0次
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内容摘要

随着大数据时代的到来，数据的存储安全成为了人们越来越关心的问题。而人们对于将自己的数据存储到云端的安全方面的考虑也阻碍着云存储的进一步发展。秘密共享方案在数据安全保护，防止攻击者对数据破坏、窃取等方面一直都起着关键的作用。所以，秘密共享方案的理论研究不仅具有理论意义，更能够推动云存储安全的发展。本文中首先对秘密共享体制进行了综述，详细分析了几个经典的秘密共享方案，接着又首次对社交性理性秘密共享体制(social-rational secret sharing scheme)进行了分析，由于提出的时间不长，但是此方案开启了理性秘密共享研究领域一个新的方向，它将人的社交性，即在社交生活中，个体与个体交往时，信誉是保证，利益是驱动，与理性秘密共享体制进行结合，使得参与者总是选择合作的行为以获得良好的信誉，最终得到分享的秘密或数据，使得利益最大化。本课题提出了一个基于信念学习模型的理性秘密共享方案，此方案首次结合了信念学习，博弈论，信誉机制和秘密共享方案。相对于社交性理性秘密共享体制，此方案加入了信念学习模型，并改进了其信誉机制，参与者可以通过其他参与者过去的行为形成对未来行为的一个信念，在这种情况下，参与者可以视情况来决定自己的策略，使得自己的利益最大化。分析表明，应用此方案更能刺激参与者进行合作达到一个均衡状态。其次，本课题将可验证秘密共享方案应用到云存储的文件系统中，数据进行存储时，利用秘密共享方案进行分割，然后存储到集群中的数据节点中，读取的时候只需要读取门限值的数据分块即可，剩余的文件作为备份以防止有点数据节点崩溃，还对集群中的节点建立了信誉值网络，对于发送正确数据份额的节点，信誉值上升，反之，则下降。分析表明，系统的安全性得到了提高；系统节点利用率得到了提高；由于只需读取一部分文件份额，读取时所需的时间得到了降低。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-17
  1.1 课题背景及目的意义  8-10
  1.2 国内外相关技术发展现状  10-15
    1.2.1 秘密共享体制的发展现状  10-13
    1.2.2 云存储的国内外发展现状  13-15
  1.3 本文的主要研究内容和组织结构  15-17
第2章秘密共享方案综述  17-24
  2.1 引言  17
  2.2 常见的秘密共享方案  17-23
    2.2.1 相关定义和假设  17-18
    2.2.2 Shamir 秘密共享方案  18-19
    2.2.3 可验证秘密共享方案  19-21
    2.2.4 理性秘密共享方案  21-23
  2.3 本章小结  23-24
第3章基于信念学习模型的理性秘密共享方案  24-38
  3.1 引言  24
  3.2 社交性理性秘密共享方案  24-28
    3.2.1 博弈论相关知识  25-26
    3.2.2 效益计算  26-27
    3.2.3 秘密分享过程  27-28
  3.3 基于信念学习的理性秘密共享方案的设计与分析  28-37
    3.3.1 信念学习模型  28-29
    3.3.2 信誉系统  29-30
    3.3.3 信誉模型的效率分析  30-33
    3.3.4 秘密分享过程  33-34
    3.3.5 协议分析  34-37
  3.4 本章小结  37-38
第4章存储系统的设计和实现  38-52
  4.1 引言  38
  4.2 云存储中保证数据安全的措施  38-39
    4.2.1 数据备份  38-39
    4.2.2 数据校验  39
  4.3 系统设计  39-51
    4.3.1 系统设计思想  39-43
    4.3.2 系统运行环境  43
    4.3.3 功能模块  43-46
    4.3.4 文件存储和下载的内部流程  46-47
    4.3.5 系统安全性和效率性分析  47-51
  4.4 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-56
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  56-58
致谢  58

理性秘密共享及其在云存储上的应用

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