Published February 7, 2024
| Version v1
Publication
Open
SCS: A Secure Cloud Storage Framework with Enhanced Integrity and Auditability Using Consortium Blockchain System
Creators
- 1. National Institute of Technology Warangal
- 2. Vellore Institute of Technology University
- 3. Manchester Metropolitan University
- 4. Lovely Professional University
Description
Abstract The widespread use of cloud storage enables users to access their resources remotely via a self-service model. Utilizing pay-per-use storage services provided by cloud service providers (CSPs) requires users to commit financially to their resources. This paper introduces an SCS framework that provides a secure architecture for cloud storage using a consortium blockchain network to solve the trust issue. This framework substitutes the third-party auditor with peers of a consortium blockchain network, which handles the role of data storage and verification. The storage space is segmented between uncommitted and committed storage, where uncommitted storage is designated for storing unverified documents. In contrast, committed storage is designated for the storage of committed documents. Those data documents that have undergone consensus validation by a specified threshold of peer nodes will be transferred to committed storage. The implementation of the SCS framework is carried out on Hyperledger Fabric. The security analysis proves that SCS effectively safeguards cloud storage against devastating attacks while preserving its integrity and auditability. The performance analysis reveals that the metrics for document upload time, document retrieval time, block acceptance time, execution time, and latency are optimal compared to state-of-the-art techniques.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يتيح الاستخدام الواسع للتخزين السحابي للمستخدمين الوصول إلى مواردهم عن بُعد عبر نموذج الخدمة الذاتية. يتطلب استخدام خدمات التخزين المدفوعة حسب الاستخدام التي يقدمها مقدمو الخدمات السحابية (CSPs) من المستخدمين الالتزام ماليًا بمواردهم. تقدم هذه الورقة إطار عمل SCS الذي يوفر بنية آمنة للتخزين السحابي باستخدام شبكة سلسلة الكتل التابعة للكونسورتيوم لحل مشكلة الثقة. يستبدل هذا الإطار مدقق الطرف الثالث بأقران شبكة البلوك تشين التابعة للكونسورتيوم، والتي تتعامل مع دور تخزين البيانات والتحقق منها. يتم تقسيم مساحة التخزين بين التخزين غير الملتزم به والتخزين الملتزم به، حيث يتم تخصيص التخزين غير الملتزم به لتخزين المستندات التي لم يتم التحقق منها. وعلى النقيض من ذلك، يتم تخصيص التخزين الملتزم به لتخزين المستندات الملتزم بها. سيتم نقل مستندات البيانات التي خضعت للتحقق من توافق الآراء من خلال عتبة محددة من العقد النظيرة إلى التخزين الملتزم به. يتم تنفيذ إطار عمل SCS على Hyperledger Fabric. يثبت التحليل الأمني أن SCS تحمي التخزين السحابي بشكل فعال ضد الهجمات المدمرة مع الحفاظ على سلامتها وقابليتها للتدقيق. يكشف تحليل الأداء أن مقاييس وقت تحميل المستندات ووقت استرداد المستندات ووقت قبول الحظر ووقت التنفيذ ووقت الاستجابة هي الأمثل مقارنة بأحدث التقنيات.Translated Description (French)
Résumé L'utilisation généralisée du stockage en nuage permet aux utilisateurs d'accéder à leurs ressources à distance via un modèle en libre-service. L'utilisation de services de stockage à la carte fournis par des fournisseurs de services cloud (CSP) nécessite que les utilisateurs s'engagent financièrement pour leurs ressources. Cet article présente un cadre SCS qui fournit une architecture sécurisée pour le stockage en nuage en utilisant un réseau de chaînes de blocs de consortium pour résoudre le problème de confiance. Ce cadre remplace l'auditeur tiers par des pairs d'un réseau de blockchain de consortium, qui gère le rôle de stockage et de vérification des données. L'espace de stockage est segmenté entre le stockage non engagé et le stockage engagé, où le stockage non engagé est conçu pour stocker des documents non vérifiés. En revanche, le stockage engagé est désigné pour le stockage de documents engagés. Les documents de données qui ont fait l'objet d'une validation consensuelle par un seuil spécifié de nœuds homologues seront transférés vers un stockage engagé. La mise en œuvre du cadre SCS est réalisée sur Hyperledger Fabric. L'analyse de sécurité prouve que SCS protège efficacement le stockage en nuage contre les attaques dévastatrices tout en préservant son intégrité et son auditabilité. L'analyse des performances révèle que les mesures du temps de téléchargement des documents, du temps de récupération des documents, du temps d'acceptation des blocs, du temps d'exécution et de la latence sont optimales par rapport aux techniques de pointe.Translated Description (Spanish)
Resumen El uso generalizado del almacenamiento en la nube permite a los usuarios acceder a sus recursos de forma remota a través de un modelo de autoservicio. La utilización de servicios de almacenamiento de pago por uso proporcionados por proveedores de servicios en la nube (CSP) requiere que los usuarios se comprometan financieramente con sus recursos. Este documento presenta un marco de SCS que proporciona una arquitectura segura para el almacenamiento en la nube utilizando una red de blockchain de consorcio para resolver el problema de confianza. Este marco sustituye al auditor externo por pares de una red de blockchain de consorcio, que se encarga del papel del almacenamiento y la verificación de datos. El espacio de almacenamiento se segmenta entre almacenamiento no comprometido y comprometido, donde el almacenamiento no comprometido se designa para almacenar documentos no verificados. Por el contrario, el almacenamiento comprometido se designa para el almacenamiento de documentos comprometidos. Aquellos documentos de datos que hayan sido validados por consenso por un umbral especificado de nodos pares se transferirán al almacenamiento comprometido. La implementación del framework SCS se realiza sobre Hyperledger Fabric. El análisis de seguridad demuestra que SCS protege eficazmente el almacenamiento en la nube contra ataques devastadores, al tiempo que preserva su integridad y auditabilidad. El análisis de rendimiento revela que las métricas para el tiempo de carga de documentos, el tiempo de recuperación de documentos, el tiempo de aceptación de bloques, el tiempo de ejecución y la latencia son óptimas en comparación con las técnicas más avanzadas.Files
latest.pdf.pdf
Files
(1.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:2445d489a3117049745b2f895c7c3f3c
|
1.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- SCS: إطار تخزين سحابي آمن مع تعزيز النزاهة وقابلية التدقيق باستخدام نظام Blockchain للكونسورتيوم
- Translated title (French)
- SCS : A Secure Cloud Storage Framework with Enhanced Integrity and Auditability Using Consortium Blockchain System
- Translated title (Spanish)
- SCS: Un marco de almacenamiento seguro en la nube con integridad y auditabilidad mejoradas utilizando el sistema Consortium Blockchain
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4391593224
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-3926696/v1