基于云的数据保护协议研究

摘要

一些敏感数据存储在笔记本或者其他一些便携式存储设备里很容易发生丢失或者损坏。远程备份技术可以很好地解决这一问题。但是远程服务器并不完全可信，因此，为确保文件的安全性和隐私性在上传之前要对其进行加密。虽然和备份数据相比，解密密钥的数据量要小得多、更容易保护，但是对于一般用户而言记住解密密钥并不简单。在云存储环境下，确保一些机密图像的信息安全同样重要。与普通文本文件相比，图像文件有许多特殊的性质，比如占用存储空间大，数据冗余度高，且图像中的每个像素点与其邻近的像素点间具有很大相关性等，这使得一般的加密方法并不适用于加密图像文件。此外，还涉及到解密密钥的保管以及加密后的图像易引起攻击者怀疑等问题。
　　本研究采用Shamir的秘密分享技术解决密钥保管问题。针对云存储安全问题主要出现在用户与服务器的身份认证上，设计了一种安全可靠的基于生物特征的多因子远程身份认证协议。BAN逻辑的形式化分析与仿真测试证明了认证协议的正确性和可行性。此外，将秘密分享方法应用于图像安全领域，提出了一种新的秘密图像保护协议。该协议不涉及任何密钥，利用位平面压缩算法和隐写术使得生成的影子图像具有可读性，且能够完全无失真地恢复出秘密图像与载体图像。同时，新方案还具有影子图像撤销功能，系统的实用性和可靠性得到了提升。

目录

声明

第一章 绪论

§1.1研究背景和意义

§1.2国内外研究现状

§1.3研究内容和主要创新点

§1.4 论文章节安排

第二章 相关理论与密码学基础

§2.1 加密体制简介

§2.2 哈希函数

§2.3 秘密分享

§2.4身份认证

§2.5 BAN 逻辑

§2.6 数字图像

§2.7隐写术

§2.8 数字图像质量评价

第三章 一种基于多因子身份认证的备份数据保护协议

§3.1 Fuzzy Extractor算法

§3.2 系统模型、攻击者模型和设计目标

§3.3 UCD数据保护协议

§3.4 系统分析

第四章 一种新的秘密图像保护方案

§4.1 设计目标

§4.2 攻击者模型

§4.3 位平面压缩方法

§4.4 一种新的秘密图像分享方案

§4.5 讨论与扩展

§4.6 实验与比较

§4.7 系统分析

§4.8 结论

第五章 总结与展望

§5.1 总结

§5.2 未来展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间的主要研究成果