[發(fā)明專利]一種相似性感知的安全數(shù)據(jù)去重加密方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710963426.0
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107659401B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮丹;周玉坤;華宇;夏文;黃方亭;張宇成
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/00;H04L9/06
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種相似性感知的安全數(shù)據(jù)去重加密方法，其特征在于，包括：

(1)獲取文件流，使用數(shù)據(jù)分塊算法將文件流切分成數(shù)據(jù)塊，將數(shù)據(jù)塊聚合成數(shù)據(jù)段，每個數(shù)據(jù)段采用抽樣算法提取多個特征值和利用相似性檢測提取一個特征值作為代表哈希，使用代表哈希執(zhí)行不經(jīng)意偽隨機協(xié)議，得到數(shù)據(jù)段的隱私信息，根據(jù)數(shù)據(jù)段的隱私信息和每個數(shù)據(jù)塊的哈希值產(chǎn)生數(shù)據(jù)塊密鑰，并加密數(shù)據(jù)塊得到數(shù)據(jù)塊密文；

(2)根據(jù)數(shù)據(jù)塊密文得到每個數(shù)據(jù)塊的指紋，利用數(shù)據(jù)塊的指紋創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊指紋索引表，利用數(shù)據(jù)塊指紋索引表進行重復(fù)塊檢查，存儲非重復(fù)的數(shù)據(jù)塊。

2.如權(quán)利要求1所述的一種相似性感知的安全數(shù)據(jù)去重加密方法，其特征在于，所述步驟(1)包括：

(1-1)獲取文件流，使用數(shù)據(jù)分塊算法將文件流切分成數(shù)據(jù)塊，對于每一個數(shù)據(jù)塊利用哈希函數(shù)計算哈希值；利用數(shù)據(jù)分段算法將數(shù)據(jù)塊聚合成數(shù)據(jù)段，采用抽樣方法從數(shù)據(jù)段中抽取M個哈希值作為數(shù)據(jù)段的特征值；

(1-2)獲取本地密鑰L_ID和相似段索引表，將數(shù)據(jù)段的特征值在相似段索引表進行相似性檢測，得到代表哈希H_r；使用本地密鑰L_ID加密所有數(shù)據(jù)段的特征值生成密文

(1-3)使用代表哈希H_r在密鑰服務(wù)器的協(xié)助下執(zhí)行不經(jīng)意偽隨機協(xié)議，得到數(shù)據(jù)段的隱私信息；將數(shù)據(jù)段隱私信息插入到該數(shù)據(jù)段每個數(shù)據(jù)塊的哈希值中，產(chǎn)生數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的數(shù)據(jù)塊密鑰，對于每一個數(shù)據(jù)塊，使用數(shù)據(jù)塊密鑰和對稱加密函數(shù)加密獲得數(shù)據(jù)塊密文。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種相似性感知的安全數(shù)據(jù)去重加密方法，其特征在于，所述步驟(2)包括：

(2-1)創(chuàng)建文件的文件譜，獲取文件的所有數(shù)據(jù)塊密文和文件譜，根據(jù)數(shù)據(jù)塊密文得到每個數(shù)據(jù)塊的指紋，將文件名、數(shù)據(jù)塊數(shù)目、每個數(shù)據(jù)塊的指紋和對應(yīng)的地址信息寫入文件譜，使用用戶自己的密鑰加密數(shù)據(jù)塊密鑰，得到數(shù)據(jù)塊密鑰的密文寫入到文件譜；

(2-2)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊指紋索引表，數(shù)據(jù)塊指紋索引表是哈希表實現(xiàn)的鍵值存儲結(jié)構(gòu)，鍵是數(shù)據(jù)塊指紋，值是數(shù)據(jù)塊的地址，在數(shù)據(jù)塊指紋索引表中查找數(shù)據(jù)塊是否存在，如果數(shù)據(jù)塊不存在，則將數(shù)據(jù)塊的密文寫入磁盤，并將數(shù)據(jù)塊指紋和數(shù)據(jù)塊地址插入到數(shù)據(jù)塊指紋索引表中，然后更新文件譜；如果數(shù)據(jù)塊存在，則數(shù)據(jù)塊重復(fù)，只更新文件譜，最后存儲文件譜。

4.如權(quán)利要求1或2所述的一種相似性感知的安全數(shù)據(jù)去重加密方法，其特征在于，所述不經(jīng)意偽隨機協(xié)議為采用RSA盲簽名的不經(jīng)意偽隨機協(xié)議或者采用BLS盲簽名的不經(jīng)意偽隨機協(xié)議。

5.如權(quán)利要求3所述的一種相似性感知的安全數(shù)據(jù)去重加密方法，其特征在于，所述安全數(shù)據(jù)去重加密方法還包括數(shù)據(jù)下載階段，數(shù)據(jù)下載階段的具體實現(xiàn)方式為：

下載文件時，先發(fā)送文件下載請求到云服務(wù)器端，發(fā)送文件下載請求包括文件名和用戶身份信息，用戶身份信息驗證通過后，根據(jù)文件名查找文件的文件譜，根據(jù)文件譜讀取數(shù)據(jù)塊指紋，查找對應(yīng)數(shù)據(jù)塊密文，獲得文件譜和數(shù)據(jù)塊密文，從文件譜中依次讀取數(shù)據(jù)塊密鑰的密文，使用用戶自己的密鑰解密數(shù)據(jù)塊密鑰的密文；從文件譜中讀取文件名，利用文件名和路徑創(chuàng)建新的文件；利用獲得的數(shù)據(jù)塊密鑰解密對應(yīng)的數(shù)據(jù)塊，按照文件譜中的順序?qū)?shù)據(jù)塊密文依次寫入新的文件中，最后獲得完整的文件。

6.如權(quán)利要求2所述的一種相似性感知的安全數(shù)據(jù)去重加密方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分塊算法為定長分塊算法或者基于內(nèi)容的分塊算法，所述數(shù)據(jù)分段算法為定長分段算法或者基于內(nèi)容的分段算法。

7.如權(quán)利要求1或2所述的一種相似性感知的安全數(shù)據(jù)去重加密方法，其特征在于，所述抽樣算法為最小抽樣算法、均勻抽樣算法或者隨機抽樣算法。

8.如權(quán)利要求2所述的一種相似性感知的安全數(shù)據(jù)去重加密方法，其特征在于，所述哈希函數(shù)為MD5、SHA-1或者SHA-256，所述對稱加密函數(shù)包括加密函數(shù)和解密函數(shù)，加密函數(shù)為AES或者Blowfish，解密函數(shù)為AES或者Blowfish。