云计算是当前信息技术领域的发展焦点。它的主要思想是聚集大量软硬件计算资源(如服务器、存储设备和应用程序等),并通过网络动态地提供给用户使用。相对于自建的计算系统,云计算提供的集约化、规模化和专业化服务在性能和成本上具有诸多优势。它让用户无需大量的投入,即可拥有实时、快速处理海量计算和数据的能力。但是,由于在云环境中,用户的数据上传到远端云服务器,脱离了自己的物理管控,从而引发了一系列的安全问题。本文针对云计算安全中的数据完整性检测和可检索公钥加密进行了研究,取得的主要成果如下：1.研究了基于特殊消息认证函数的完整性检测协议的构造。通过构造满足特殊运算关系的消息认证函数及其等效函数,提出了一个新的交互式完整性检测方案。分析结果表明,该协议在大数分解的困难性假设下能正确检测完整性,并且运行时仅需用户端常量的计算量、存储占用量和网络通信量,相比较现有方案,具有明显效率优势。2.研究了基于哈希树结构的完整性检测方案的构造。通过利用哈希树结构和大数模运算,提出一种新的树形完整性检测结构,IC树(Integrity checking tree),并利用IC树,构造了一种新的交互式完整性检测协议。分析结果表明该算法使得用户只需在常量的存储、计算和网络资源就能以高概率正确地检测远端服务器数据文件的完整性,且支持文件数据的动态更新。3.研究了基于乘同态加密算法的完整性检测方案的改进。针对原有文献中基于乘同态加密算法的完整性检测方案中计算量和网络交互量偏大的情况,提出了一种新的改进方案。分析结果表明该改进方案能够以高概率正确检测远端服务器上数据文件的完整性,且只需要用户端常量级的计算量、存储量和网络通信量。4.研究了不含双线性对运算的可检索公钥加密方案的构造。在已有的可检索公钥加密算法的基础上,构造了一种不含双线性对的适合云环境下的带关键词检索的公钥加密算法,并在此算法基础上构造了密文检索方案。理论分析和试验结果表明该方案能够有效支持密文的关键词检索,在离散对数假设和判定性Diffie-Hellman困难性假设下可抗选择明文区分攻击和离线关键词猜测攻击,且拥有相比同等安全的方案明显的效率优势。