[發(fā)明專利]一種移動(dòng)云存儲(chǔ)共享數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711157628.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN107968780A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田秋亭;韓德志;畢坤;王軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 上海三和萬國知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31230
• 代理人: 陳偉勇

1.一種移動(dòng)云存儲(chǔ)共享數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)方法，其特征在于，該方法包含以下步驟：

步驟1、系統(tǒng)初始化：生成公共參數(shù)PP；該算法輸入安全參數(shù)1^λ，輸出系統(tǒng)的公共參數(shù)PP＝{e,G,G_T,g₁,g₂,p}；

其中g(shù)₁,g₂是循環(huán)群G的生成元，p為群的素?cái)?shù)階，雙線性映射e:G×G→G_T；

步驟2、屬性權(quán)威機(jī)構(gòu)初始化：生成屬性權(quán)威機(jī)構(gòu)的公鑰和私鑰；該算法輸入PP，屬性權(quán)威機(jī)構(gòu)隨機(jī)選擇計(jì)算：對(duì)其管理的屬性名a_i，隨機(jī)選取計(jì)算：對(duì)其下的每個(gè)屬性值隨機(jī)選擇計(jì)算：則：屬性權(quán)威機(jī)構(gòu)公鑰屬性權(quán)威機(jī)構(gòu)私鑰

其中，p為一個(gè)素?cái)?shù)，是模p構(gòu)成的域；α_i為中屬性機(jī)構(gòu)AA_i的隨機(jī)數(shù)；ω_i為中相應(yīng)于屬性名a_i的屬性機(jī)構(gòu)AA_i的隨機(jī)數(shù)；為中相應(yīng)于屬性值的屬性機(jī)構(gòu)AA_i的隨機(jī)數(shù)；X_i、Y_i、分別為屬性機(jī)構(gòu)AA_i的公鑰分量；A_i為屬性值集合；

所述的屬性權(quán)威機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)生成系統(tǒng)的公鑰和私鑰，以及為用戶生成和分發(fā)屬性私鑰，是被用戶完全可信的機(jī)構(gòu)；

步驟3、密鑰生成：屬性權(quán)威機(jī)構(gòu)根據(jù)初始化階段生成的密鑰，以及與用戶交互得到的用戶屬性，來生成用戶的私鑰；該算法是屬性權(quán)威機(jī)構(gòu)首先檢查用戶的屬性值是否是其權(quán)限下的屬性值，若不是，則輸出⊥；否則，隨機(jī)選擇計(jì)算：則用戶私鑰

其中，γ_i為中相應(yīng)于用戶的屬性權(quán)威機(jī)構(gòu)AA_i的隨機(jī)數(shù)；分別為用戶私鑰的第一私鑰分量，第二私鑰分量；

所述的交互是指發(fā)生在可以相互影響的兩方或者更多方之間的行為；

步驟4、加密：數(shù)據(jù)所有者加密數(shù)據(jù)，生成密文，上傳到云服務(wù)器存儲(chǔ)；該算法輸入明文m，基于半策略隱藏的訪問結(jié)構(gòu)(A,T)和公鑰PK_i，輸出密文，利用shamir門限秘密共享構(gòu)造訪問樹，將葉子節(jié)點(diǎn)與加密者設(shè)置的屬性名a_i相對(duì)應(yīng)，秘密共享如下：隨機(jī)選取設(shè)置訪問樹根節(jié)點(diǎn)為s，并標(biāo)記該節(jié)點(diǎn)已分配，其孩子節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為未分配，對(duì)所有未分配的非葉子節(jié)點(diǎn)做以下操作：

(a)若操作符為∨，且孩子節(jié)點(diǎn)未分配，則為其孩子節(jié)點(diǎn)賦值s,并標(biāo)記已分配；

(b)若操作符為∧，且孩子節(jié)點(diǎn)未分配，則隨機(jī)選擇(i＝1,2,...,n-1),其中n為其孩子節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，第n個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)賦值并標(biāo)記已分配；

(c)若操作符為of，且其孩子節(jié)點(diǎn)未分配，則隨機(jī)選取一個(gè)t-1階的多項(xiàng)式p(x)，令p(0)＝s，利用shamir(t,n)對(duì)s進(jìn)行分割，其中t為門限值，n為孩子節(jié)點(diǎn)數(shù)，對(duì)其孩子節(jié)點(diǎn)賦值s_i＝p(i),并標(biāo)記為已分配；

同樣，隨機(jī)選取按上述方法進(jìn)行分割，對(duì)葉子節(jié)點(diǎn)賦值s_i′；

令A(yù)_T為葉子節(jié)點(diǎn)表示的屬性名集合，I_A為被選屬性機(jī)構(gòu)的索引集，對(duì)訪問樹的每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算：

CT=C0=m·Πi∈IAe(g1,g1)αiS,C1=g1s,(C2=Yisi,C3=g1si)∀ai∈AT]]>

CT′=C0′=Πi∈IAe(g1,g1)αiS′,C1′=g1s′,(C2′=Yisi′,C3′=gisi′)∀ai∈AT]]>

密文C＝(CT,CT′)；

其中，所述訪問樹是指它的每個(gè)非葉子節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)閾值門，葉子節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于不同的單個(gè)屬性；m為明文；CT為第一密文分量；CT′為第二密文分量；C₀、C₁、C₂、C₃分別為第一密文分量CT的密文組件；C₀′、C₁′、C₂′、C₃′分別為第二密文分量CT′的密文組件；

步驟5、用戶向云服務(wù)器發(fā)送訪問請(qǐng)求，獲得數(shù)據(jù)所有者存儲(chǔ)在云服務(wù)器的密文；

步驟6、解密：用戶對(duì)得到的密文數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，得到數(shù)據(jù)所有者要共享的明文數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)的操作；該算法先計(jì)算滿足訪問結(jié)構(gòu)(A,T)的最小子樹min(A,T)，確定解密者是否存在與最小訪問子樹相匹配的屬性值，使得Δ_i(0)為拉格朗日系數(shù)，若存在，則計(jì)算否則，判斷解密失敗；

其中，m是共享加密數(shù)據(jù)的明文，A是被分享的生成矩陣；T為訪問樹。