[發(fā)明專利]基于無(wú)線體域網(wǎng)的云存儲(chǔ)醫(yī)療數(shù)據(jù)批量自審計(jì)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710017610.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106789082A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉均;張新鵬;張?jiān)?/a>;劉勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/32
• 分類號(hào): H04L9/32;H04L9/00;H04L29/06
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙)51232
• 代理人: 葛啟函

1.基于無(wú)線體域網(wǎng)的云存儲(chǔ)醫(yī)療數(shù)據(jù)批量自審計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.系統(tǒng)初始化：系統(tǒng)對(duì)醫(yī)療數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分塊處理獲得多個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)塊，并生成簽名算法的公私鑰對(duì)；同時(shí)生成用于對(duì)醫(yī)療數(shù)據(jù)文件的身份標(biāo)識(shí)進(jìn)行輕量級(jí)簽名的公私鑰對(duì)，系統(tǒng)再選取一個(gè)輕量級(jí)對(duì)稱加密算法及其對(duì)稱密鑰；

b.簽名產(chǎn)生：用戶首先調(diào)用偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和偽隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生每個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)塊的同態(tài)消息認(rèn)證碼的匹配系數(shù)，并采用與步驟a中相同的簽名算法計(jì)算同態(tài)消息認(rèn)證碼的數(shù)字簽名，同時(shí)分別對(duì)不同的醫(yī)療數(shù)據(jù)文件的身份標(biāo)識(shí)計(jì)算數(shù)字簽名產(chǎn)生醫(yī)療數(shù)據(jù)文件標(biāo)簽，并將多個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)文件進(jìn)行對(duì)稱加密；最后將這些數(shù)字簽名以及醫(yī)療數(shù)據(jù)文件的密文發(fā)送到云服務(wù)器，并在本地客戶端刪除這些數(shù)據(jù)；

c.審計(jì)證明產(chǎn)生：由用戶產(chǎn)生一個(gè)審計(jì)挑戰(zhàn)信息，并將挑戰(zhàn)信息發(fā)送給云服務(wù)器；云服務(wù)器收到審計(jì)挑戰(zhàn)信息后，產(chǎn)生多個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)文件的聚合審計(jì)證明響應(yīng)信息，并返回給用戶；

d.審計(jì)證明驗(yàn)證：用戶得到聚合的審計(jì)證明響應(yīng)信息之后，利用與步驟a中相同的簽名算法的公鑰以及對(duì)稱加密算法的密鑰驗(yàn)證這個(gè)聚合的審計(jì)證明響應(yīng)信息的有效性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線體域網(wǎng)的云存儲(chǔ)醫(yī)療數(shù)據(jù)批量自審計(jì)方法，其特征在于，所述步驟a的具體方法為：

a1.將醫(yī)療數(shù)據(jù)文件F分成n個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)塊，這n個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)一步分成在Z_q中的k個(gè)元素；F表示為：

a2.用戶選取滿足g^q≡1 mod p，隨機(jī)地選取私鑰x，滿足1<x<q，計(jì)算公鑰y＝g^xmod p；用戶選取一個(gè)輕量級(jí)對(duì)稱加密算法設(shè)置對(duì)稱密鑰為τ，并選取一個(gè)輕量級(jí)數(shù)字簽名算法SSig，其公私鑰對(duì)為(spk,ssk)；

a3.系統(tǒng)產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器PRG:偽隨機(jī)函數(shù)PRF:K_prf×I→Z_q，其中K_prg，K_prf分別為PRG和PRF的私鑰集合，I為文件中每個(gè)數(shù)據(jù)塊的索引指數(shù)集合；系統(tǒng)隨機(jī)選取對(duì)稱密鑰對(duì)skp＝(sk_prg,sk_prf)，其中sk_prg∈K_prg，sk_prf∈K_prf。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無(wú)線體域網(wǎng)的云存儲(chǔ)醫(yī)療數(shù)據(jù)批量自審計(jì)方法，其特征在于，所述步驟b的具體方法為：

b1.對(duì)于L為醫(yī)療數(shù)據(jù)文件的總數(shù)，為當(dāng)前選定的醫(yī)療數(shù)據(jù)文件編號(hào)，給定每一個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)文件包含n個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)塊，其中每一個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)塊醫(yī)療文件的身份標(biāo)識(shí)為為了確保醫(yī)療數(shù)據(jù)文件身份標(biāo)識(shí)的唯一性，用戶調(diào)用一個(gè)輕量級(jí)數(shù)字簽名算法SSig計(jì)算的標(biāo)簽

b2.用戶利用偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器PRG和偽隨機(jī)函數(shù)PRF分別產(chǎn)生隨機(jī)向量隨機(jī)數(shù)用戶計(jì)算醫(yī)療數(shù)據(jù)塊的同態(tài)消息認(rèn)證碼然后，用戶利用私鑰x計(jì)算的數(shù)字簽名如下：

b21.隨機(jī)選擇計(jì)算

b22.計(jì)算

b23.輸出同態(tài)消息認(rèn)證碼的數(shù)字簽名定義這些簽名的集合為

b3.對(duì)于1≤l≤L,給定每一個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)文件為了確保用戶的醫(yī)療數(shù)據(jù)文件的機(jī)密性，用戶調(diào)用對(duì)稱加密算法對(duì)稱密鑰為τ，將加密為則加密為

b4.用戶發(fā)送給云服務(wù)器，并在客戶本地端刪除這些信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無(wú)線體域網(wǎng)的云存儲(chǔ)醫(yī)療數(shù)據(jù)批量自審計(jì)方法，其特征在于，所述步驟c的具體方法為：

c1.用戶首先取回每一個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)文件標(biāo)簽并利用公鑰spk驗(yàn)證簽名的有效性；當(dāng)驗(yàn)證完標(biāo)簽的有效性之后，用戶產(chǎn)生審計(jì)挑戰(zhàn)信息如下：

c11.從{1,2,…,n}中隨機(jī)選取一個(gè)含有c個(gè)元素的子集

c12.對(duì)于每一個(gè)用戶產(chǎn)生相應(yīng)的隨機(jī)值β_j∈Z_q，最后用戶發(fā)送審計(jì)挑戰(zhàn)信息給云服務(wù)器；

c2.一旦接收到審計(jì)挑戰(zhàn)信息云服務(wù)器產(chǎn)生審計(jì)證明響應(yīng)信息如下：

c21.計(jì)算組合信息塊其中θ∈{1,…,k}，得到

c22.計(jì)算聚合簽名

c23.云服務(wù)器發(fā)送作為審計(jì)證明響應(yīng)信息給用戶。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于無(wú)線體域網(wǎng)的云存儲(chǔ)醫(yī)療數(shù)據(jù)批量自審計(jì)方法，其特征在于，所述步驟d的具體方法為：

d1.對(duì)于每一個(gè)計(jì)算

d2.計(jì)算其中1≤θ≤k，

d3.驗(yàn)證方程是否成立，若成立，則審計(jì)證明響應(yīng)有效，若不成了，則審計(jì)證明響應(yīng)無(wú)效。