[发明专利]一种去信任的数据完整性验证方法

说明书

本发明提出了一种去信任的数据完整性验证方法，方法基于包括数据拥有者、云存储服务器和智能合约的系统模型，包括以下步骤：数据拥有者计算RSA模数并生成公私钥对；数据拥有者将数据分块处理，生成认证元数据并传送给智能合约和云存储服务器；数据拥有者对c个数据块发起挑战请求；云存储服务器接受挑战请求，计算用于数据完整性验证的证据并发送给智能合约；智能合约对证据进行验证并返回验证结果给数据拥有者。本发明解决了数据完整性验证服务中第三方审计员的不可信问题，为用于组合、集成的数据提供了一个去信任、高效可靠的完整性验证及恢复方法。

技术领域

本发明涉及服务计算、云计算、物联网领域中的数据安全，具体涉及一种基于区块链技术的数据完整性验证方法。

背景技术

服务计算是跨越计算机与信息技术、咨询服务、商业管理服务等领域的一个新学科，是应用面向服务架构技术在消除商业服务与信息技术之间的横沟方面的直接产物。其中：SOA(Service Oriented Architecture，面向服务的体系架构)及Web服务旨在解决平台的架构问题、网格/效用计算(GridUtility Computing)旨在解决服务交付问题、业务流程管理(Business Process Management)旨在对业务本身进行整合和管理。

单个服务往往不能满足日益个性化复杂化的用户需求，这时就需将已有的多个原子服务进行组合，以便产生满足用户特定复杂功能需求的、增值的组合服务。而数据服务组合是将许多个简单、基本的数据服务通过算法组合成复合数据服务。数据的完整性验证是服务组合乃至服务计算的重要前提条件，数据完整性是指数据的可靠性和精确性。数据从外界输入，由于本身或环境等因素影响，数据的传入或存储过程中会发生错误或被他人篡改，当保存在数据库中的数据与原数据不同时，数据失真即完整性遭到破坏。目前实现完整性约束的方法又分为静态约束和动态约束。

随着大数据时代的到来，大量的物联网(Internet of Things，IoT)应用程序选择在云端存储和处理数据，数据不仅具有动态性，而且数据的更新速度逐步加快，各种破坏、篡改数据等安全问题也层出不穷，存储在云端的数据的安全性面临前所未有的挑战，因此，有效地验证云端数据的完整性，对保证数据集成服务的质量具有非常重要的意义。当前公共的数据完整性验证服务需要依靠第三方审计员(Third Party Auditors，TPA)，但是IoT中基于TPA的框架往往并不让人们觉得可靠。对于安全性不高或恶意的TPA很可能使验证结果有误甚至导致用户的数据泄露。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，本发明提出一种去信任的数据完整性验证方法，无需借助第三方审计员就可进行数据完整性验证，提高服务系统的数据安全性。

技术方案：本发明提出一种去信任的数据完整性验证方法，基于区块链技术的去中心化特性，用智能合约对数据完整性进行验证，而非借助第三方审计员，利用RSA加密技术对存储在云服务器上的数据进行完整性验证，最终实现基于此模型的数据完整性验证方案，更加满足使用者对数据的安全性需求，具体包括以下步骤：

S10、数据拥有者产生数据，计算RSA模数并生成公私钥对；

S20、数据拥有者将数据分块处理，生成认证元数据并传送给智能合约和云存储服务器；

S30、数据拥有者对c个数据块发起挑战请求；

S40、云存储服务器接受挑战请求，计算用于数据完整性验证的证据并发送给智能合约；

S50、智能合约对证据进行验证并返回验证结果给数据拥有者。

优选地，所述步骤S10中生成公私钥对包括以下步骤：

S11、选择两个素数p和q，计算RSA模数N＝p·q；

S12、选取g作为QR_N的生成元，QR_N是模N的二次剩余集；