[發明專利]一種基于Hill運算和混沌的不可信云中心資源分享方法

有效

• 申請號: 201811105100.5
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109104270B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 李擁軍;彭昊;潘宇聰;謝嶸
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 向玉芳

1.一種基于Hill運算和混沌的不可信云中心資源分享方法，其特征在于包括以下步驟：

S1:客戶端A調用混沌加解密函數ChaoticEncDec，用初始密鑰k₁對資源s進行加密，得到加密后的資源e1＝ChaoticEncDec(s,k₁)，將加密后的資源e1上傳到云中心；

S2：當所述客戶端A需要將資源分享給客戶端B時，創建一個目標密鑰k₂，根據初始密鑰k₁，目標密鑰k₂計算得到過程密鑰k₃；客戶端A使用非對稱密鑰加密算法，以客戶端B的公鑰對目標密鑰k₂進行加密得到加密后的密鑰PBK；

S3：所述客戶端A將過程密鑰k₃和加密后的密鑰PBK發送給云中心；

S4：云中心記錄一個資源共享列表share_list，格式為一個四元組(e1,B,PBK,k₃)；

S5：所述客戶端B向云中心發起下載加密后的資源e1的請求；

S6：云中心通過如下步驟響應所述客戶端B下載請求；

S6.1云中心查詢資源共享列表share_list，將加密后的資源e1對應的密鑰PBK發送給客戶端B；

S6.2云中心調用混沌加解密函數ChaoticEncDec，根據過程密鑰k₃對加密后的資源e1進行加密，得到e2＝ChaoticEncDec(e1,k₃)；

S6.3云中心將e2發送給所述客戶端B；

S7：所述客戶端B從云中心獲取PBK和e2后，用自己的私鑰解密PBK得到目標密鑰k₂，所述客戶端B調用混沌加解密函數ChaoticEncDec，用目標密鑰k₂對e2進行解密，得到解密后的共享資源s＝ChaoticEncDec(e2,k₂)。

2.根據權利要求1所述的基于Hill運算和混沌的不可信云中心資源分享方法，其特征在于，所述的混沌加解密函數ChaoticEncDec通過如下步驟運行：

1)ChaoticEncDec函數的輸入為Data和key，其中，Data是一個數值數組，代表需加密或需解密的資源，key是一個四元組(M,u,x,n)，M是一個隨機生成的n*n可逆方陣，u的取值范圍為3.5699456u＝4，x的取值范圍為：0x1，n為2；

2)如果data的長度不是2n*2n的整數倍，則對data末尾填充0，得到填充后資源的總長度為Len＝2n*2n；

3)計算分組迭代次數t，t＝Len/(n*n)；

4)令x’＝x；

5)將需加密或需解密的資源Data劃分為t個長度為2n*2n的分組(D1,D2,...Dt)，對每一個分組Di執行如下操作：

6)更新x’的值，x’計算公式為x’＝u*x’(1-x’)；

7)隨機生成一個2n*2n的單位方陣H；

8)將x’作為偽隨機數發生器的種子，得到2n個隨機正整數，用L₁,L₂,L₃,…,L_i…L_2n-2,L_2n-1,L_2n表示，其中1≤i≤2n，將單位方陣H的L₁行/列與L_2n行/列互換，L₂行/列與L_2n-1行/列，L₃行/列與L_2n-2互換，以此類推，并計算行/列調換后單位方陣H的逆矩陣，得到H^-1；；

9)計算Di’，Di’的計算公式為：Di’＝H*M*H^-1*Di，其中*為矩陣乘；

10)返回(D1’,D2’,...Dt’)。

3.根據權利要求1所述的基于Hill運算和混沌的不可信云中心資源分享方法，其特征在于，所述的初始密鑰k₁，目標密鑰k₂，過程密鑰k₃計算方法如下：

隨機生成三個隨機數u,x,n，其中u的取值范圍為3.5699456u＝4，x的取值范圍為：0x1，n為整數，取值范圍為n＝1；

生成初始密鑰k₁，初始密鑰k₁是一個四元組(M1,u,x,n)，其中M1為一個隨機生成的2*2可逆方陣；

生成目標密鑰k₂，目標密鑰k₂是一個四元組(M2^-1,u,x,n)，其中M2為一個隨機生成的2*2可逆方陣，M2^-1為M2的逆；

生成過程密鑰k₃，過程密鑰k₃是一個四元組(M3,u,x,n)，其中M3為矩陣M2和M1^-1相乘的結果，M3＝M2*M1^-1；M1^-1為M1的逆。