[论文解读] Algorithm for Back-up and Authentication of Data Stored on Cloud

Manali Raje, Debajyoti Mukhopadhyay|arXiv (Cornell University)|Mar 23, 2015

Cloud Data Security Solutions参考文献 8被引用 3

一句话总结

本文提出了一种基于云的备份与认证系统，采用非对称密钥密码学技术以确保数据完整性和用户认证。该系统支持跨平台的远程数据采集、安全存储及通过响应服务器进行的数据恢复，通过公钥加密和数字签名实现强大的安全保证。

ABSTRACT

Everyday a huge amount of data is generated in Cloud Computing. The maintenance of this electronic data needs some extremely efficient services. There is a need to properly collect this data, check for its authenticity and develop proper backups is needed. The Objective of this paper is to provide Response Server, some solution for the backup of data and its restoration, using the Cloud. Thecollection of the data is to be done from the client and then the data should be sent to a central location. This process is a platform independent one. The data can then be used as required. The Remote Backup Server facilitates the collection of information from any remote location and provides services to recover the data in case of loss. The authentication of the user is done by using the Asymmetric key algorithm which will in turn leads to the authentication of the data.

研究动机与目标

• 解决大规模云存储数据高效、安全备份与恢复的日益增长的需求。
• 确保在分布式云环境中数据的真实性与用户完整性。
• 提供一种与平台无关的远程数据采集与恢复解决方案。
• 通过非对称密钥算法实现强大的用户认证，以保护数据访问安全。
• 通过集中式备份管理，实现在数据丢失或损坏情况下的可靠数据恢复。

提出的方法

• 利用响应服务器从跨多种平台的远程客户端收集并管理数据。
• 采用非对称密钥密码学（如RSA或类似算法）进行用户认证和数据完整性验证。
• 建立集中式备份机制，将加密数据存储于远程位置。
• 通过使用私钥验证的受保护、经认证的通道实现数据恢复。
• 引入与平台无关的架构，以支持不同客户端系统之间的互操作性。
• 应用数字签名以验证数据来源，并防止传输或存储过程中的篡改。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在确保平台独立性的前提下，安全地备份云环境中的数据？
• RQ2 何种密码学机制可确保在分布式云存储中实现强大的用户认证与数据完整性？
• RQ3 集中式系统如何高效管理远程数据采集与恢复？
• RQ4 非对称密钥算法在保护备份与认证过程中的作用是什么？
• RQ5 在恢复过程中，如何验证数据真实性以防止未经授权或损坏的数据访问？

主要发现

• 所提出的系统能够实现云存储数据的安全、与平台无关的备份与恢复。
• 非对称密钥密码学能有效实现用户认证，并确保数据在传输和存储过程中的完整性。
• 响应服务器架构支持远程数据采集，并可在请求时实现快速数据恢复。
• 该系统提供端到端的安全保障，对数据篡改和未授权访问具有强防御能力。
• 由于其分布式但集中管理的设计，该解决方案具有可扩展性，适用于大规模云部署。
• 数字签名的使用确保了不可否认性，并增强了备份与恢复过程中的信任度。