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山西大学学报(自然科学版)2025年第03期:边缘环境下基于动态变色龙认证树的完整性审计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:段敬;段婕;万雪枫;刘海涛;

单位:国网山西省电力公司信息通信分公司;

摘要:边缘计算结构比传统云计算更具复杂性,因此数据完整性问题变得尤为重要。针对目前完整性审计方案中仍然存在的隐私保护能力差、计算存储开销大、系统复杂度高、不支持动态操作等问题,本文提出基于动态变色龙认证树的完整性审计方案。该方案在数据加密阶段,引入无证书公钥密码体制,在用户端生成数据加解密钥,保证了数据在系统传输过程中的完整性、机密性;在数据上传阶段,采用动态变色龙认证树存储结构,保证数据存取过程全动态操作的同时,减少通信计算开销;并利用边缘节点的计算能力进行完整性审计,避免了因第三方审计机构而产生的单点失效问题。在随机预言模型下,基于计算性Diffie-Hellman困难问题(Computationa Diffie-Hellman Problem,CDH)和离散对数困难问题证明了本方案的机密性。实验证明,相较于其他完整性审计方案,本方案的计算效率更优,能节省约50%的计算存储开销。

关键词:数据完整性;;变色哈希函数;;无证书公钥密码;;默克尔树;;动态审计

基金资助:国网山西省电力公司科技项目(52051C220001)