近几年,云存储被大众熟知和应用。虽然人们生活因此得到了极大的便利,但是也带来很多新的安全问题。例如,将数据存储在远程的云上后,用户就失去了对数据的直接控制。当远程存储的数据遭到恶意损坏时,用户不能立即知道。因此,检测云数据的完整性对用户具有重要意义。近年来,对多备份云存储和支持删重数据的云存储完整性审计的研究是两个热点研究领域。本文在这两个领域中提出了四个具有创新性的方案:(1)可证安全的动态多备份数据完整性审计方案。在该方案中,使用代数签名为每个数据块产生用户完整性审计的认证器,最大限度地减轻用户计算负担。同时,设计了一个新的数据结构,实现了高效的数据完全动态操作。(2)支持数据删重的新型云存储完整性审计方案。该方案中,使用代数签名为每个文件块产生认证器,极大地减少用户的计算开销。同时,使用重加密来解决数据所有权动态变更的问题。(3)不泄露任何所有者关联信息的支持删重存储的云存储完整性审计方案。该方案中,同一文件的不同用户之间的关联信息不会被云知晓。对于同一个数据块云只需要存储一个认证器,同时后续的上传者不需再计算文件块的认证器。(4)支持不同流行度的删重存储的云存储完整性审计方案。方案根据数据拥有者的数量,将数据分为流行数据和不流行数据。对于流行数据,使用安全性较弱的随机收敛加密算法进行加密,可以实现对其的删重操作。对于不流行数据,使用语义安全的加密算法,可以实现语义的安全性。同时,设计并实现了第一个对不同流行度删重数据的数据完整性审计方案。最后,对本文所叙述的成果进行了总结,并对云存储数据完整性审计领域未来需要进一步研究的问题进行了展望。