40、利用区块链数据结构实现云数据审计

利用区块链数据结构实现云数据审计

1. 背景与动机

在云存储环境中，数据所有者通常希望对存储在云端的数据进行审计，以确保数据的完整性和安全性。然而，传统的第三方审计（TPA）方式存在一些问题。一方面，客户可能不信任第三方参与审计其敏感数据；另一方面，客户需要向第三方审计机构支付服务费用，并且需要不时续约。对于这类客户，如果能在不违反安全要求和不降低效率的前提下，双方审计或任何人都可参与的审计方式可能是更好的解决方案。

2. 相关工作回顾

• PDP 方案 ：Ateniese 等人首次提出了可证明数据持有（PDP）方案，该方案将用户的不必要负担转移到第三方审计机构，显著减轻了用户的负担。但它的主要缺点是不支持动态审计。
• DPDP 方案 ：Erway 等人提出了动态可证明数据持有（DPDP）方案，扩展了 PDP 模型的原始概念，支持动态认证数据结构和验证算法。然而，该协议的主要缺点是不能支持公共审计。
• 基于 MHT 的公共审计方案 ：Wang 等人提出了基于 Merkle 哈希树（MHT）的公共审计方案，解决了上述两个问题，支持动态和公共审计要求。但该方案在更新和验证阶段会产生巨大的通信开销，导致第三方审计机构的计算成本较高。
• IHT - PA 方案 ：2013 年，Zhu 等人提出了基于索引哈希表的公共审计（IHT - PA）方案，旨在最小化计算和通信成本。但该方案对于动态更新操作，尤其是插入和删除操作效率较低。