云计算技术以其强大的资源整合能力，为个人和组织提供便捷、即时的数据计算和存储服务。随着云计算逐渐渗透到生活的方方面面，它的结构性安全问题，也逐步的显现出来。由于丧失了对数据的实际物理持有，用户的数据安全完全由服务器单方面保证。因此，如何能够在提高用户数据存储效率的同时，满足用户数据的正确性，完整性，隐私性，可扩展性这些要求，影响着云计算技术在产业化，实际应用的发展。对于现有的问题，本论文将数据安全存储协议在云计算环境下的应用作为主要研究对象。在密码学基本理论工具，可证明安全理论的基础上，深入分析现有方案，进行详细的安全性，效率以及可扩展性研究。同时对于数据安全协议的关键技术——数据聚合签名算法进行研究。主要工作有：1．研究Wang等人的云存储公共数据审计方案，Xu等人给出的攻击和改进方案。对其存在的安全漏洞的成因、消除方法以及验证开销的降低进行分析和总结。2．根据现有的高效基于身份的聚合签名算法，提出第一个基于身份的云数据存储安全的审计协议，并带有用户隐私保护和多用户批处理审计任务的功能。同时，在方案规范定义的安全模型基础上，给出了在随机预言机模型下，完整的安全性证明。对比现在基于证书的系统，由于无需证书绑定的公钥，传输开销降低。3.云数据审计协议的关键技术——数据聚合签名算法的研究，首先在分析现有方案的安全性和效率的基础上，提出了一个新的、具有可证明安全的高效基于身份的聚合签名方案。对比已有方案，用户密钥持有量进一步减少，计算复杂度进一步降低。同时，结合批处理签名和聚合签名的优点，提出一个高效聚合签名算法，对多用户状态下的大规模数据批量的有效性验证，提供更高的验证效率。特别适合在云计算环境下，多用户、多云系统的数据验证。4.在文章前面给出的高效聚合签名算法基础上，给出了高效的基于身份的云数据存储审计协议。进一步降低用户的密钥维护复杂度和系统计算通信开销。