[發明專利]免費接收者數量可控的廣播加密方法

有效

• 申請號: 201310149490.7
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103281570A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 李繼國;張亦辰;蔣鑫;黃丕全;錢惠玲;滕美林;汪鑫;郭宇燕
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H04N21/266
• 分類號: H04N21/266;H04L9/08;H04L9/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.免費接收者數量可控的廣播加密方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：步驟A，定義完全子樹：

定義以第i個節點v_i為根的子樹為T(v_i)；表示Steiner樹；

表示在節點v_i下撤銷用戶的數量；表示T(v_i)中包含的只有一個子節點的數量，即完全子樹方法覆蓋的數量；表示子樹T(v_i)中的第t個用戶節點；是子樹T(v_i)中包含的用戶節點的集合，且滿足：

其中R/F表示撤銷用戶集合R中除去免費接收者集合F以外的所有用戶，U/R表示在系統用戶集合U中除R以外的所有用戶，∪_v∈VT(v)表示

步驟B，根據用戶身份信息生成用戶密鑰；

步驟B-1：滿二叉樹的每個用戶將身份信息發送給廣播中心；

步驟B-2：廣播中心再將用戶身份信息發送給密鑰生成器；

步驟B-3：密鑰生成器為每個節點i分配一個隨機密鑰k_i并發送給廣播中心；

步驟B-4：廣播中心把密鑰k_i發送給用戶；

步驟C，廣播算法：

步驟C-1：廣播中心給定撤銷用戶集合R，設置系統可忍受免費接收者的程度為FR_ratio，且0≤FR_ratio≤1，其中|F|表示免費接收者的數量，|R|表示撤銷用戶的數量；

步驟C-2：初始化變量免費接收者集合←表示賦值，免費接收者數量f←0，免費接收者數量最大值fr←FR_ratio|R|；

步驟C-3：將系統中的用戶組織為滿二叉樹的葉結點，為Steiner樹的每個節點v_i增加2個標記，標記即在節點v_i下撤銷用戶的數量，標記等于T(v_i)中包含的只有一個子節點的數量，即完全子樹方法覆蓋的數量；

步驟C-4：計算各個節點的標記和選擇最小的節點；

如果該節點的且其父節點有兩個孩子，則將以該節點為根的子樹從中刪除；

否則，標記該節點下的撤銷用戶為免費接收者，接著將以該節點為根的子樹從中刪除，并累計免費接收者集合F和其數量f；

步驟C-5：如果免費接收者數量達到fr=FR_ratio|R|，則輸出F發送到廣播中心；否則返回步驟C-1；

步驟C-6：廣播中心將F中的用戶標記為授權用戶，即R←R/F，并尋找所有懸掛節點i₁,i₂,…,i_m，發送給加密運算器；

步驟C-7：加密運算器使用懸掛節點對應的密鑰加密會話密鑰SK為發送給廣播中心；

步驟C-8：廣播中心廣播消息B；

步驟D，用戶對廣播消息B進行解密：

用戶把廣播消息B發送給解密驗證器；解密驗證器在廣播消息頭中查找u_i∈U/R所在的子集，其中u_i表示第i個系統用戶，并使用該子集的密鑰恢復出會話密鑰；如果u_i∈R則無法得到會話密鑰。