随着互联网技术的发展,数据以爆炸式的方式增长,传统地存储数据方式越来越难维护管理好数据。因此,企业开始寻找能更好地维护管理数据的技术。云存储作为近几年发展起来的技术,特别适合维护管理大量的数据,有越来越多的企业已经开始使用云存储来管理维护企业的数据。普通用户也选择将自己拥有的私人资料上传到某些公司提供的云存储系统中,以解决本地存储空间不足的窘境。虽然云存储有着方便快捷,价格低廉的优点,但也存在着用户数据泄露的风险。未经任何加密的用户数据上传保存在云存储系统中,一旦数据泄露必然造成用户隐私的泄露。为了有效地保护企业用户和私人用户数据的安全,对存储于云中的数据进行加密成为了一个理所当然的选择。但数据经加密后,云存储系统便失去了对数据原本可以实施地检索等操作,使得云存储系统变成一个单纯的存储数据的场所。为了使云存储系统兼有保密安全性和可操作性地特性,本文提出了将全同态加密算法应用云存储系统中。全同态加密技术是一种功能非常巨大的加密技术,该技术可以在加密的数据上实行任意地运算,同时将对应的运算映射到明文中,其运算结果仍然为密文。全同态加密技术可以全密态地处理数据。采用全同态加密技术,能够将数据信息以加密形式外包给任意不可信服务器进行密文计算来获得服务,保证了数据信息的安全。全同态加密算法具有非常巨大的应用潜力,例如将全同态加密算法应用于云安全、密文信息检索、网络编码、搜索引擎中的加密查询、加密数据库等领域。而使用同态加密算法可以在数据加密的情况下,对密文信息进行统计、分析和检索,而且处理后得到的运算结果也是加密的。因此,为了平衡安全性和服务于云存储的需要,本文将同态加密技术和云存储技术结合在了一起。通过研究国内外最新的同态加密方案,对全同态加密算法进行了改进,以便更加适用于构建加密云存储系统,使云存储中的数据得到加密的同时还可以被系统所操作。本文的主要研究工作包括以下几方面：1、对现阶段云存储安全方面进行了分析,特别是安全方面存在的一些隐患和新的挑战。然后介绍了全同态加密算法的由来、研究成果、现阶段的研究现状及全同态加密算法的应用。2、在研究分析整数全同态加密算法的基础上提出了两种改进的全同态加密算法,验证了两种改进的全同态加密算法的同态性,并设计程序演示了全同态加密的加解密过程。3、在分析全同态算法的基础上,提出了基于全同态加密的云存储安全方案,并对该方案进行了详细的设计分析。