62、云环境下加密数据去重存储方案解析

云环境下加密数据去重存储方案解析

1. 背景与问题提出

在数据存储领域，传统的备份方式存在数据块碎片化问题，甚至有研究提出放弃去重以减少数据块碎片化。而本文提出了一种运用代理重加密（PRE）和对称加密对加密数据进行去重的方案，旨在满足云环境下加密数据去重的强制要求，该方案可抵御相关攻击，无需数据所有者始终在线，同时确保存储数据的机密性并支持数字版权管理。

2. 系统模型与安全模型

系统包含三种实体：
- 云服务提供商（CSP） ：提供存储服务，但因其对存储数据内容好奇，不能完全被信任。不过为获取商业利润，需诚实地进行数据存储操作。
- 数据持有者（ui） ：可将数据上传并存储在 CSP 处，可能存在多个数据持有者存储相同的加密原始数据。
- 授权方（AP） ：不与 CSP 勾结，受数据持有者完全信任，负责处理数据去重工作。AP 无法知晓 CSP 中存储的原始数据，CSP 也不应知道其存储的用户明文数据。

此外，还存在一些额外假设：
- 数据 M 的哈希码作为其标识，用于数据上传和存储时的重复检查。
- 数据持有者需诚实地对哈希码进行签名，以在 CSP 处进行数据来源验证，且该哈希码受保护，系统攻击者无法获取。
- 首次上传数据的持有者具有最高优先级，数据持有者请求特殊处理时需提供有效证明。
- 用户、CSP 和 AP 之间通过安全通道进行通信。

系统模型如下：

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