[發(fā)明專利]一種隱私保護下的數(shù)據(jù)包過濾方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710365101.2
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107046548B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 李睿
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞理工學院
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 何健雄

1.一種隱私保護下的數(shù)據(jù)包過濾方法，其特征在于，所述隱私保護下的數(shù)據(jù)包過濾方法包括以下步驟：

步驟一，在數(shù)據(jù)包加密之前，提出數(shù)據(jù)包包頭數(shù)據(jù)，獲取關鍵數(shù)據(jù)的二進制碼；

步驟二，IP地址則根據(jù)協(xié)議約定的前綴長度，獲取二進制碼的前綴表達式成員；

步驟三，采用加密函數(shù)使用密鑰k對上一步產(chǎn)生的前綴成員以及端口號、協(xié)議號進行按位加密，并將密文數(shù)據(jù)以及密鑰傳輸給中間件；

步驟四，中間件按照前綴長度約定、以及加密函數(shù)處理規(guī)則數(shù)據(jù)，并且此處理在不替換規(guī)則、不替換約定長度的前提下，只需處理一次；

在中間件中，首先需要進行過濾規(guī)則的預處理，每一條規(guī)則，進行如下處理：

(1)將IP、端口號、協(xié)議三種數(shù)據(jù)做不同的處理；其中端口號和協(xié)議，直接按照可授權(quán)偽隨機函數(shù)進行加密；得到該條規(guī)則對應的端口號以及協(xié)議的密文數(shù)據(jù)Enc_K(sourceport)、Enc_k(destport)、Enc_k(protocol)；

(2)將IP地址根據(jù)協(xié)議約定的長度進行加密；

(3)生成該條過濾規(guī)則的Enc_K(F(sourceIP))、Enc_K(F(destIP))密文IP字段集合；

步驟五，匹配數(shù)據(jù)端發(fā)送的數(shù)據(jù)以及中間件處理后的數(shù)據(jù)，如果匹配成功則攔截數(shù)據(jù)包，如果不成功，則中間件對數(shù)據(jù)包不做任何處理；

步驟三和步驟四中的加密函數(shù)采用可授權(quán)偽隨機函數(shù)進行加密；

在可授權(quán)偽隨機函數(shù)中有兩個單向哈希 函數(shù)：G₀和G₁，且這兩個單向函數(shù)G₀和G₁是公開的，加密方法是用數(shù)據(jù)對加密的密鑰進行加密；

假設IP地址長度為5位的二進制串{b₁b₂b₃b₄b₅}，約定前綴表達式長度集合為{2,3,5}，IP地址前綴長度約定將IP地址前綴成員函數(shù)計算出來，根據(jù)約定，前綴成員函數(shù)記為：F(x)＝{b₁b₂b₃b₄b₅,b₁b₂b₃**,b₁b₂***}，然后使用可授權(quán)偽隨機函數(shù)進行加密可得到：

k為密鑰。

2.如權(quán)利要求1所述的隱私保護下的數(shù)據(jù)包過濾方法，其特征在于，數(shù)據(jù)包采用雙層布魯姆過濾器過濾；

所述布魯姆過濾器采用長度為m的比特數(shù)組V以及n個相互獨立的哈希 函數(shù)h₁、h₂、…、h_n；當需要將元素s存儲到布魯姆過濾器時，分別計算設置h₁(s)、h₂(s)、…、h_n(s)的值，并將V中對應位置的比特值置為‘1’；當需要判斷元素u是否在布魯姆過濾器中時，檢查V中第h₁(u)、h₂(u)、…、h_n(u)位置的比特值是否全為1，如果全為1，則元素u以較大概率在集合S中，如果不全為1，則u一定不在布魯姆過濾器中。

3.一種如權(quán)利要求1所述隱私保護下的數(shù)據(jù)包過濾方法的隱私保護下的數(shù)據(jù)包過濾系統(tǒng)，其特征在于，所述隱私保護下的數(shù)據(jù)包過濾系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)發(fā)送端、中間件、數(shù)據(jù)接收端；

在數(shù)據(jù)發(fā)送端，需要根據(jù)約定的協(xié)議，將數(shù)據(jù)包頭進行加密，并且將數(shù)據(jù)傳輸給中間件；

中間件，需要根據(jù)約定的協(xié)議加密第三方輸入的過濾規(guī)則，然后處理后的結(jié)果保存到布魯姆過濾器中，最后判斷發(fā)送端發(fā)送過來的密文數(shù)據(jù)是否匹配處理后的過濾規(guī)則，如匹配，則攔截該數(shù)據(jù)包，反之，則將數(shù)據(jù)包發(fā)送至數(shù)據(jù)接收端。