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近些年来,随着云计算的飞速发展,云存储服务的应用越发广泛。但是数据量的持续剧增,造成运营成本不断增加。为了节省磁盘空间和网络带宽,云存储系统广泛采用了客户端重复数据删除技术,这种技术一般通过检查文件的哈希摘要是否相同来确认文件是否重复。但是新技术的引入往往带来新的漏洞:攻击者只需获取原始文件的哈希摘要,即可欺瞒服务器非法获取到文件所有权,造成数据泄露安全事故。文件所有权证明正是为了解决上述安全问题而提出的。 本文首先系统地研究了现有的文件所有权证明方案、重复数据删除技术以及收敛加密技术,分析了这些技术的研究现状,并总结存在的性能问题与安全问题。云存储系统中含有大量低隐私需求的网络公开资源文件,然而现有方案并没有对不同文件的隐私性需求进行针对性的优化,本文针对这一存在的问题提出了在重复数据删除系统环境下高效的支持文件分级的文件所有权证明方案,该方案通过K-means算法进行文件分级,并采用随机种子和预计算方法实现安全高效的文件所有权证明方案。该方案通过安全分析证明是理论安全的。此外,本方案的安全参数是可根据不同的安全需求进行定制的。 为了研究密文下的细粒度的文件所有权证明方案,进一步优化已提出的文件所有权证明方案,实现了数据块级的文件所有权证明方案,在安全分析假设中,在I/O不发生改变的情况下甚至可实现更高的安全性,该方案同样是理论安全的。接着结合收敛加密进一步提出密文下的细粒度的文件所有权证明方案。 最后通过性能测试与现有经典方案进行对比分析,并对不同参数设置下的性能进行比较。结果在对I/O和计算最敏感的客户端方面实现了更好的性能,约快2到10倍。但是在缺点方面,服务器端I/O和计算开销略高于现有技术解决方案,但是却可以将它们推迟到低系统负载时运行,增强系统负载能力和提高用户体验。