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申请/专利权人：北京航空航天大学杭州创新研究院

摘要：本发明公开了一种具有问责性的动态完整性验证方法。该方案在审计中引入了一个随机数，排除了TPA提取原始数据的可能性，通过BLS签名对用户的每一次读写操作进行签名，服务器就可以证明用户是否进行了拒绝攻击。该方案通过计算数据的度量，使其可以以Oλ‑k的概率恢复损坏的数据，并结合马氏距离计算损坏数据的损坏程度，另外本发明方案在CDH和CL假设下是安全的，整个审计过程是隐私保护的。本发明消除了TPA从重复审计中提取原始数据的可能性，支持插入、删除、修改等全动态操作。通过评估该方案的计算、存储和通信开销表明，本发明方案存储开销小，整个通信开销是O1。

主权项：1.一种具有问责性的动态完整性验证方法，其特征在于，包括如下步骤：1客户端C将数据M切片为n个块，通过KeyGen算法生成密钥pk＝g,gx,u,sk＝x，其中g是乘法群生成元，u是乘法群随机数，x是随机整数；然后通过StateGen算法，输出序列ID、数据签名SIG、块的同态验证标签HVL序列Φ＝{σi}1≤i≤n和一个度量B；客户端C将pk、SIG、M、Φ发送到云服务提供商S进行存储并删除M和Φ在本地的存储；所述StateGen算法以pk,sk和数据M＝{m1,m2,...,mn}作为输入，对于数据M，为每个块生成一个idi＝Hidmi，其中1≤i≤n，并形成序列ID＝{id1,id2,...,idn}，计算每个块的HVL，并运行updateB算法生成度量B，然后计算R＝id1·id2·,...,·idn及其签名SIG＝Rx，输出ID,SIG,Φ＝{σi}1≤i≤n,B；2第三方审计TPA根据安全参数κ生成随机数k1和k2，并设置抽样数量c以确保一定的置信概率，生成挑战chal＝c,k1,k2并将其发送到云服务提供商S；云服务提供商根据Response算法得到完整性证明P并返回给TPA，其中Response算法为：选择一个秘密随机数r←Zp，根据chal＝c,k1,k2，对于1≤j≤c，利用伪随机置换函数和伪随机函数计算出随机审查位置和随机数对于随机审查位置i1,i2,...,ic，计算聚合HVL，和隐私保护参数μ＝uμ′·gr∈G，其中数据块的线性组合Response算法输出完整性证明P＝σ,μ；第三方审计运行CheckProof算法检查完整性证明的有效性，其中，CheckProof算法根据挑战chal＝c,k1,k2，对于1≤j≤c，计算和对于I＝{i1,i2,...,ic}，验证方程如下， 如果验证通过，则输出1；否则，输出0；如果输出为0，客户端将取回所有的数据，运行updateB算法对保持完整的数据块生成度量B2，并于本地存储的度量B结合运行extractB算法提取原始数据，计算原数据和损失数据的马氏距离作为损失度量；3客户端C通过UPrequest算法生成更新请求并将其发送到云服务提供商S，根据更新请求，云服务提供商S进行更新操作，并运行UPresponse算法以获取响应消息RM，最后客户端C运行UPover算法获得新的度量Bnew，并存储新的度量Bnew。

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