[發明專利]一種邊計算環境下輕量級的可搜索公鑰加密方法和存儲介質

有效

• 申請號: 201811320126.1
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109639425B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 金海;徐鵬;陶冶;陳天陽
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;深圳華中科技大學研究院
• 主分類號: H04L9/30
• 分類號: H04L9/30;H04L29/08
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種邊計算環境下輕量級的可搜索公鑰加密方法，其特征在于，所述可搜索公鑰加密方法包括以下步驟：

S1.生成用戶端公私鑰對(PK,SK)和系統的公共參數，將用戶端公鑰PK發送給IoT設備，將用戶端私鑰SK發送給用戶端，將系統的公共參數發送給IoT設備、用戶端、邊服務器和云服務器；

S2.IoT設備根據用戶端公鑰PK、系統的公共參數和數據關鍵字W′，生成初步加密的關鍵字的公鑰可搜索密文C_PE，并將公鑰可搜索密文C_PE發送給邊服務器；

S3.邊服務器根據系統的公共參數，對C_PE通過雙線性映射進行加密，生成關鍵字的可搜索公鑰加密PEKS密文C_PEKS，并將關鍵字的可搜索公鑰加密PEKS密文C_PEKS上傳到云服務器；

S4.云服務器存儲各邊服務器上傳的PEKS密文；

S5.用戶端根據用戶端私鑰SK、系統的公共參數和搜索關鍵字W，生成搜索關鍵字W的PEKS陷門T_W，將PEKS陷門T_W發送給云服務器；

S6.云服務器根據系統的公共參數，通過PEKS陷門搜索云服務器中存儲的PEKS密文，并將搜索結果轉發給用戶端。

2.如權利要求1所述的可搜索公鑰加密方法，其特征在于，步驟S1中，根據系統預設的安全參數k，構建雙線性映射生成用戶端公私鑰對(PK,SK)和系統的公共參數P。

3.如權利要求2所述的可搜索公鑰加密方法，其特征在于，步驟S1中，根據預設的安全參數k，構建雙線性映射e:G₁×G₁→G₂，隨機選取一個和一個生成元g∈G₁，生成用戶端公鑰PK＝g^s和用戶端私鑰SK＝s，其中，G₁、G₂都是階為p的循環群，p是素數；同時選擇哈希函數H:{0,1}^*→G₁，生成系統的公共參數P＝(e,g,H)。

4.如權利要求3所述的可搜索公鑰加密方法，其特征在于，步驟S2中，IoT設備隨機選取r₁、生成初步加密的關鍵字的公鑰可搜索密文其中，r＝r₁*r₂。

5.如權利要求4所述的可搜索公鑰加密方法，其特征在于，步驟S3中，各個邊服務器接收IoT設備發送的公鑰可搜索密文進行雙線性映射處理，生成PEKS密文

6.如權利要求5所述的可搜索公鑰加密方法，其特征在于，步驟S5中，用戶端使用私鑰SK＝s和搜索關鍵字W，生成PEKS陷門T_W＝(H(W)^s)。

7.如權利要求6所述的可搜索公鑰加密方法，其特征在于，步驟S6中，云服務器根據用戶端發送的PEKS陷門T_W＝(H(W)^s)，依次檢測云服務器存儲的所有PEKS密文通過比較e(T_W,g^r)與是否相等，來判斷PEKS密文C_PEKS是否包含搜索關鍵字W，若相等，則PEKS密文C_PEKS包含關鍵字W，否則，不包含。

8.如權利要求6所述的可搜索公鑰加密方法，其特征在于，步驟S6中，搜索結果為包含搜索關鍵字W的零個或多個PEKS密文的集合S_W。

9.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至8任一項所述的可搜索公鑰加密方法。