随着云存储技术的快速发展,使用云存储保存或者备份数据的企业或者个人也越来越多,用户在使用云存储服务时更加注重数据的安全性,而数据安全保护技术主要是通过对数据进行加密、存储等技术方法实现数据的三大性能,即可用性、可靠和安全性能。然而在现实生活中,当用户将其数据上传至云服务器时,在一定程度上数据的绝对控制权也失去了。因此,使用云存储所提供的服务时,用户拥有对数据的绝对控制权已经成为当前云存储领域研究的热点之一。本文分析了当前云存储系统以及数据保护等国内外的研究现状,明确了在云存储环境下对于数据安全保护技术的必要性和现实意义。主要完成了三个方面的工作:第一,利用数据比特位采用移位和扩散的方式对云存储中的数据存储方案进行改进,并给出了位拆分和位合并的规则。第二,构建了云存储中的安全数据存储策略,包括数据结构的设计以及原文件读写接口与流程的设计等,实现了位拆分、位合并算法在MFC界面下的运行。第三,给出了一种多关键字的可搜索公钥加密方案,并详细的给出了该方案的密钥产生算法、关键词加密算法、检索信息加密的陷门算法、服务器检索算法的具体过程,对各阶段算法进行了实验验证,实验证明该方案可以采用公共信道进行密钥传输,线性对运算也较少,提高了算法的执行效率。本章节对给出的方案给出了一致性的证明,并在章节的最后分析了算法的安全性。本文将改进的方案应用到实际应用中,利用数据比特位采用移位和扩散的方式对云存储中的数据存储方案进行改进,设计并实现了基于云存储的数据保护原型系统。给出了系统的总体构架以及设计思路,对各功能模块进行了设计,并对系统运行结果进行了分析评价,结果表明了所设计的方案和算法的有效性。