[發明專利]一種可防密鑰濫用的屬性基加密方法及系統

在審

• 申請號: 202010111296.X
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111310214A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 李繼國;張亦辰;寧建廷;黃欣沂
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/62
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學俊

1.一種可防密鑰濫用的屬性基加密方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：屬性授權中心輸入安全參數1^λ，產生主密鑰MSK和系統公開參數PK；

步驟S2：屬性授權中心輸入主密鑰MSK、系統公開參數PK、用戶身份ID、用戶屬性集和密鑰系列號KFN，使用密鑰產生算法計算用戶屬性密鑰SK，其中SK嵌入了ID和KFN；

步驟S3：數據所有者輸入明文m、系統公開參數PK和訪問結構使用加密算法計算密文CT；

步驟S4：數據用戶根據系統公開參數PK、密文CT、用戶屬性密鑰SK和用戶身份ID計算明文，如果即用戶屬性集滿足嵌入在密文CT中的訪問結構則輸出明文m，否則即用戶屬性集不滿足嵌入在密文CT中的訪問結構則無法解密密文得到明文；

步驟S5：如果數據所有者懷疑某個數據用戶密鑰SK_suspected濫用，則將可疑數據用戶密鑰SK_suspected發送給審計中心；審計中心輸入可疑數據用戶密鑰SK_suspected，運行跟蹤算法，輸出用戶ID和KFN；然后，審計中心比較尋找與可疑數據用戶的KFN相同的數據用戶，如果找到，則審計中心判定找到的所述數據用戶是惡意用戶，即密鑰泄露者，否則，審計中心判定屬性授權中心是惡意的，即密鑰泄露者。

2.根據權利要求1所述的一種可防密鑰濫用的屬性基加密方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括以下步驟：

步驟S11：屬性授權中心輸入安全參數1^λ，即長為λ的0，1比特串，輸出一個雙線性群組(p,g,G,G_T,e)，其中G_T和G為素數p階乘法循環群，g是群G的生成元，e:G×G→G_T是雙線性映射；

步驟S12：隨機選擇u,h,w,v∈G，(α,x,y)∈Z_p計算X＝g^x,Y＝g^y，其中Z_p表示集合{0,1,2,…,p-1}，u、h、w、v、α、x、y均為隨機數；

步驟S13：屬性授權中心公開PK＝((p,g,G,G_T,e),u,h,w,v,X,Y,e(g,g)^α)為系統公開參數，MSK＝(α,x,y)為主密鑰，由屬性授權中心保密。

3.根據權利要求2所述的一種可防密鑰濫用的屬性基加密方法，其特征在于，所述步驟S2中，使用密鑰產生算法計算用戶屬性密鑰SK具體包括以下步驟：

步驟S21：數據用戶首先提交自己的身份ID和屬性集給屬性授權中心，其中是屬性值，n和n_i是整數；

步驟S22：數據用戶隨機選取表示集合{1,2,…,p-1}；計算承諾值R＝w^k，并發送R給屬性授權中心；

步驟S23：數據用戶使用零知識證明向屬性授權中心證明自己有承諾值R對應的k值；

步驟S24：屬性授權中心檢查零知識證明是否有效，如果有效，轉步驟S25，如果無效，轉步驟S26；

步驟S25：輸入系統公開參數PK＝((p,g,G,G_T,e),u,h,w,v,X,Y,e(g,g)^α)，屬性授權中心隨機選擇d,r,r₁,r₂,…,r_n∈Z_p，使用主密鑰MSK＝(α,x,y)計算K₀＝g^α/(x+ID+yd)w^rk,K₁＝g^r,K₂＝g^xr,K₃＝g^yr,T₁＝ID,T₃＝d,如果x+ID+ydmodp＝0，則重新選取d值；如果x+ID+ydmodp≠0，屬性授權中心為數據用戶產生屬性密鑰其中SK嵌入了用戶身份T₁＝ID和密鑰系列號T₂＝k；

步驟S26：停止為數據用戶產生屬性密鑰。