随着云存储的飞速发展,愈来愈多的数据所有者被激励将其数据进行外包,然而安全与隐私问题始终是阻碍云存储得到普及的主要原因。在云存储中,主要关注的是为终端用户提供安全性,以保护文件或数据不被未经授权的用户访问,以及云本身不能从数据中得到任何私密信息。为了满足上述安全需求,本论文采用代理重加密方案来保护云存储安全。在代理重加密方案中,一个半可信的代理人使用重加密密钥将授权者公钥加密的密文转换成被授权者私钥可以解密的密文,而且在该转换期间,半可信代理人不能获得私密信息。以往的代理重加密方案多是基于离散对数问题或大整数分解问题,而随着量子计算机技术的快速发展,在多项式时间内解决这些问题的可能性正在极速变大。因此,探寻可以抗量子攻击的的代理重加密方案很有必要。David等人首次提出了基于NTRU的代理重加密方案,该方案以NTRU格为基础,可以抵抗量子攻击,但是该方案不能抗合谋攻击,且具有多跳性。本文针对云存储面临的威胁以及David方案无法抵抗合谋攻击的漏洞,提出了一种基于NTRU可以抵抗合谋攻击的代理重加密方案,然后根据该方案设计了云数据安全共享方案。主要贡献如下:(1)分析现有代理重加密方案多是基于传统数论难题,不仅计算开销大,而且不能抵抗量子攻击。对此,本文提出了一种基于NTRU抗合谋攻击代理重加密方案,由于该方案是基于NTRU格构造的,因此可以抵抗量子攻击。此外该方案改进了重加密密钥生成算法使其可以抗合谋攻击,且具有双向性、单跳性,并对该方案的正确性、安全性进行了分析。与其它方案对比分析表明本方案拥有更高的安全性和更好的性能。(2)分析了云存储系统中存在的安全问题,并结合本文所提方案,设计了一种云数据安全共享方案。在本方案中,数据拥有者根据不同的安全需求或性能需求选择不同加密方式,代理者被限制重加密的能力,数据使用者可以检验数据是否被篡改。因此,该方案不仅可以确保云数据的安全,此外还可以检验数据是否被篡改以及限制代理者的能力,最后还分析了其性能,确保其可以满足实际使用。(3)对本文提出的两个方案进行了总结,深入研究了基于NTRU的代理重加密方案以及其在云存储中的应用,并分析了方案存在的不足。