[發明專利]基于屬性加密的用于機器學習環境下的訪問控制方法和系統

有效

• 申請號: 201811244604.5
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109347833B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 韓春玲;薛銳
• 申請（專利權）人: 中國科學院信息工程研究所
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L9/32
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 邱曉鋒

1.一種基于屬性加密的用于機器學習環境下的訪問控制方法，其特征在于，基于密文策略進行訪問控制，該方法包括以下步驟：

1)數據提供端設定基于屬性的訪問控制策略，并根據訪問控制策略對隱私數據進行加密，形成密文；

2)數據提供端根據數據需求端的屬性生成解密密鑰；

3)數據需求端利用解密密鑰對數據提供端形成的密文進行解密，只有當解密密鑰中的屬性滿足密文中的訪問控制策略時，才能解密得到數據提供端的隱私數據；

所述訪問控制策略用訪問控制樹來表示，所述訪問控制樹中，所有節點都有序編號，所有的非葉子節點代表帶有閾值的門，用閾值和其孩子節點表示：一個非葉子節點x，其孩子節點的數目用num_x表示，k_x表示閾值，并且0＜k_x≤num_x，當k_x＝1，表示該節點是一個或門，當k_x＝num_x，該節點是一個與門，同時定義函數parent(x)表示節點x的父節點；對于葉子節點，定義函數att(x)，表示該葉子節點帶入的屬性；

步驟1)～3)通過以下步驟實現：

(1)設置：選擇一個階為素數p的雙線性群G₀，生成元為g，在剩余類Z_p中選擇兩個元素α,β∈Z_p，公鑰為PK＝G₀,g,h＝g^β,f＝g^1/β,e(g,g)^α，私鑰為MK＝(β,g^α)；選擇一組標簽ρ∈Z_p，并將標簽進行公開；

(2)加密：根據訪問控制樹Τ，為每一個節點x選擇多項式函數q_x，選擇方法是：從根節點開始，每一個節點所對應的多項式q_x的次數d_x為該節點閾值k_x減1，即：d_x＝k_x-1；進一步，從根節點r開始，選擇一個隨機數s∈Z_p，并且設q_r(0)＝s，然后選擇其他d_r個不同的點來完全定義多項式q_r；對于非根節點的樹中的其他點，設定q_x(0)＝q_parent(x)(index(x))，其中parent(x)表示節點x的父節點，index(x)表示節點x的唯一標號，并選擇其他d_x個不同的節點來完全定義多項式q_x；Y表示訪問控制樹Τ中的葉子節點的集合，用戶加密明文M，并根據M的敏感程度，選擇內容種類標簽ρ，得到密文CT：

其中，H表示哈希函數；

(3)密鑰生成：算法以私鑰MK和一組屬性S為輸入，為申請者所具有的屬性產生密鑰；算法首先選擇一個隨機數r∈Z_p，為每一個編號為j的屬性隨機選擇r_j∈Z_p，計算密鑰為：

其中，H表示哈希函數；

(4)解密：算法以密文CT和密鑰SK為輸入，解密出明文。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在一個訪問控制樹Τ中，用Τ_x表示以x為根的Τ的子樹，一組屬性γ能夠滿足設定的訪問控制策略是指：Τ_x(γ)＝1；通過迭代的方法計算Τ_x(γ)，當x為非葉子節點時，計算x的所有葉子節點x′相對應的Τ_x′(γ)，當且僅當x最少有k_x個孩子節點返回1時，Τ_x(γ)返回1；當x是葉子節點時，當且僅當att(x)∈γ，Τ_x(γ)返回1。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述申請者所具有的屬性是下列中的一種或多種：泄露用戶信息記錄，用戶數量，用戶的評價，被推薦次數。