[發明專利]一種支持細粒度訪問的云數據確定性刪除方法

有效

• 申請號: 201810241812.3
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108600171B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 禹勇;蘇西洛·威利;張凌越;薛靚;李艷楠
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;H04L9/32
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司 61221
• 代理人: 趙雙

本發明涉及一種支持細粒度訪問的云數據確定性刪除方法，包括以下步驟：數據所有者對數據進行加密，并將加密數據外包給云服務器，使得只有滿足訪問要求的用戶才可以解密數據；當數據所有者想要刪除存儲在云服務器中的數據時，它首先發送刪除請求給可信權威中心，該中心返回一個刪除密鑰，即重加密密鑰給數據所有者，數據所有者將刪除密鑰發送給云服務器，云服務器對數據進行刪除操作。在執行刪除操作后，云服務器返回一個證明給數據所有者，數據所有者通過Merkle哈希樹驗證目標數據是否已被刪除。本發明利用屬性撤銷和Merkle哈希樹實現了可驗證的數據刪除，同時支持細粒度的訪問控制，達到隱私保護的目的，大大提高了云服務器的利用率。

技術領域

本發明屬于網絡安全技術領域，具體涉及一種支持細粒度訪問的云數據確定性刪除方法。

背景技術

云計算作為一種新的計算模式，使數據存儲和數據分享更方便、更經濟。它可以整合大量優質資源，將不同資源整合起來為用戶提供海量存儲和高效快捷的計算服務，用戶可以隨時隨地訪問共享資源，極大地節省了用戶成本，并提高了資源利用率。越來越多的用戶喜歡將數據存儲在云上，這其中包含大量敏感數據諸如健康數據、財務數據、商業秘密等數據，使得數據隱私和其他安全問題成為大眾關注的焦點。

由于使用云計算技術，云數據的所有權與管理權分離，用戶失去了對云數據的物理控制，這導致了諸如數據泄漏，數據的非法跨云遷移、非授權訪問等安全問題。因此，在將數據外包給云服務器之前需要對數據進行加密，同時應滿足數據可以細粒度地訪問這一要求。此外，當用戶向云服務器下達刪除指令時，云服務器可能會惡意地保留此文件。有時數據即使刪除了還會有一定的痕跡，有些云計算廠商會將這些數據進行恢復，一旦云服務器通過某種非法途徑獲得數據密鑰，或服務器方獲得更強的解密能力，數據也就面臨著被泄露的風險。例如，安全公司Carbon Black報告了其軟件產品的一個嚴重漏洞，根據該報告，數以千計的敏感文件遭到泄露。因此，需要通過技術手段保證存儲在服務器方的數據被確定性地刪除。

數據確定性刪除的目的是從存儲介質中清除數據使得數據不可恢復，防止敵手在數據被刪除后仍然可以訪問數據。如果存儲介質不需要被重用，可以采用物理破壞的方法，比如焚燒和粉碎。但是，安全刪除并非一次性刪除所有的存儲數據。通常情況下，并不是系統的所有數據都需要被刪除，某些數據的刪除不能影響系統的正常運行。特別地，當數據存儲在云服務器中時，需要根據用戶的要求對某些數據進行刪除。

目前，大多數文件系統允許用戶“刪除”他們的文件。用戶認為當他們刪除數據時，數據將變得不可恢復。但是，因為數據存儲在云服務器中，刪除的可能僅僅是某個鏈接或索引數據，并非底層的整個文件，被刪數據仍然可以通過數據恢復的相關技術進行恢復，無法實現數據的確定性刪除。

在云計算中，基于密碼學的刪除方法是在存儲前對數據進行加密，將刪除數據轉換為刪除相應的密鑰。因此，即使云服務器保留密文，也無法恢復用戶的數據。2005年，Perlman首次提出了基于時間的文件確定性刪除方法，在該方法中，數據可被安全刪除，并在預定的時間后數據將永遠不可訪問。但上述系統的密鑰管理太過簡單且未考慮不同文件應具有不同的訪問控制策略，無法實現對文件的細粒度安全訪問。在此基礎上，Tang等對上述方案進行了擴展和延伸，基于已有云計算基礎設施提出了基于策略的文件確定性刪除(FADE)方案，該方案的系統模型包含3個實體，分別為數據所有者、可信密鑰管理者和云存儲服務器。FADE系統使用一個可信的第三方服務器用來集中管理分發密鑰。FADE方案在實現訪問控制策略的同時，利用盲加密和盲解密技術增強了系統的安全性。FADE的主要局限性在于其刪除策略被限制在一層或二層的布爾表達式，不能實現多樣化細粒度的確定性刪除，且需要使用復雜的公鑰密碼系統。