云计算的概念自提出以来就受到学术界和产业界的广泛关注,已经发展成为一种成熟的商业计算模式。在云计算环境中,云服务提供商CSP(Cloud Service Providers)整合计算资源为云端用户提供经济快捷的基础设施服务,用户通过将数据或计算外包到云服务器中,从而在任何时间、地点通过任意的异构网络设备方便地获取该服务。同时,用户能够简单快捷地实现与其他用户的云端数据共享。然而,外包数据或计算总是带来不可避免的安全问题。统计数据表明,访问控制、数据隐私等云安全问题已经成为阻碍云计算进一步普及的重要因素。值得关注的一个问题是：上传到云中的数据由CSP而非用户进行管理,一旦云中数据遭遇内部或外部攻击而导致丢失、篡改、丢失或损坏等安全问题,CSP可能为了自身利益向用户隐瞒错误。因此,如何验证云中数据的完整性成为亟待解决的云安全问题之一。传统的完整性验证算法常常利用消息验证或签名等技术,然而这些方法在验证云端数据完整性时并不适用。原因在于云计算环境中存储的数据一般规模较大,使用传统的完整性验证方法需要先从服务器端下载大量数据,而后验证数据的完整性,这种方法将带来较大的计算和通信开销。研究者们已经相继提出检测远程服务器中数据完整性的多种方案,在减少通信量和计算代价的同时能够实现数据的完整性公开验证。随着云计算的发展,适应于不同场景的新型云计算应用模式不断兴起。遗憾的是现有的完整性检测方法并不能够很好的适用于这些模式。在移动云计算中,一个实际可用的数据完整性验证方案需要考虑到终端设备有限的计算和存储能力；而在多用户共享数据云计算环境中需要考虑到访问控制和用户的身份隐私等问题。基于以上考虑,本文提出了两个分别适用于移动云计算环境和多用户共享数据云计算环境的完整性检测方案。具体来说,本文的主要贡献为：(1)构造了一个适用于移动云计算环境的高效完整性验证方案IBPS-PDP(Identity-Based Proxy signature Probable Data Possession)。该方案利用基于身份的代理签名技术减少了移动数据拥有者的签名计算量和公开验证者的验证计算量。方案引入了一个代理签名方代替移动数据拥有者进行数据认证标签的计算,从而减少后者的计算代价。同时,基于身份的签名方案避免了验证者额外的证书验证和存储代价。在随机预言机模型下严格证明了该方案的安全性。分析表明,相比于现有的工作,该方案在移动用户端计算量小,适用于移动云计算环境。(2)提出了一个保护签名者身份隐私的基于属性门限签名完整性验证方案ABS-PDP(threshold Attribute-Based Signature Probable Data Possession)。该方案适用于多用户共享数据存储环境。基于属性门限签名技术允许任何满足签名控制策略的用户为数据计算有效签名,适用于分布式的网络环境。在完整性验证过程中,验证方不能够获得除签名相关属性外用户其他的属性信息,从而保护了用户的身份隐私。分析表明,该方案相比于传统协议具有更灵活的控制策略设计功能,且签名代价与用户群组大小无关,适用于大群组。同样,在随机预言机模型下证明了该方案的安全性。最后总结了本文的贡献,阐述了云中数据完整性验证方案有待进一步解决和研究的问题。