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云计算作为一种新兴的服务模式，近年来受到了学术界、商业界和政府等各界的广泛关注。云计算将各种计算基础设施集合在一起通过网络向用户提供服务，这些计算基础设施可以提供软件服务、硬件服务、或是数据存储服务等。云计算在给我们带来很多优势和便利的同时，也面临着新的安全挑战。本文主要介绍了两类基于云计算的安全协议的分析与设计，其中基于口令的三方密钥交换(3PAKE)协议能够实现云用户之间通过云服务器的安全数据共享，云存储数据审计协议能够确保云用户存储在云服务器上数据的安全性。本文主要的研究成果如下：(1)分析了Lee等提出的3PAKE协议的安全性和执行效率，指出虽然该协议能够抵御现有的各种攻击，但是它的通信过程还是相对复杂。随后提出一个新的3PAKE协议，分析出该协议不仅能有效的抵御现有的各种攻击，提供完美的前向安全性，而且在交换轮数和通信时间上较现有的协议都有所改进。(2)通过结合Abdalla等提出的可证明安全的2PAKE协议和Abdalla等提出的3PAKE协议的设计框架提出了一个新的3PAKE协议，并基于DDH假设证明了该协议的安全性。最后将该协议进行了效率对比，结果表明该协议不但具有可证明安全性，而且在效率上也有所提高。(3)分析了Wang等的公共审计协议，指出该协议存在严重的安全缺陷，它不能抵御恶意云服务器以及外部攻击者的攻击。对此我们给出了4个具体的攻击方案。(4)分析了Ateniese等的自我审计协议的执行效率，指出该协议的执行效率还需要进一步的提高。随后提出了一个新的自我审计协议，分析了该协议的安全性，最后将该协议与现有的自我审计协议进行效率对比，结果表明该协议能够安全高效的实现云用户对存储数据的审计。(5)分析了Ateniese等的公共审计协议，指出该协议在执行效率和安全性方面的缺陷。随后提出了一个新的公共审计协议，分析了该协议的安全性和云用户数据对TPA的隐私保密性，并将该协议扩展使之能够高效的实现同时对多个云用户的批处理审计。最后我们同样将该协议与现有的公共审计协议进行了效率对比，结果表明该协议的效率要优于现有的协议。公共审计协议的云用户数据对TPA的隐私保密性和批处理性质具有很高的实际应用价值，是现在该类协议研究的重点。