[發(fā)明專利]在線離線的基于屬性的布爾關(guān)鍵字可搜索加密方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010515751.2
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111913981B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐玲玲;姚家慧
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G06F16/242
• 分類號: G06F16/242;G06F21/60
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 鄭浦娟

1.一種在線離線的基于屬性的布爾關(guān)鍵字可搜索加密方法，其特征在于，步驟如下：

S1、可信權(quán)威機(jī)構(gòu)TA生成系統(tǒng)公開密鑰PK、主密鑰MK，以及用于解密數(shù)據(jù)的ElGamal私鑰d，并將系統(tǒng)公開密鑰PK公開發(fā)布于云服務(wù)器，將主密鑰MK保存在可信權(quán)威機(jī)構(gòu)TA，將ElGamal私鑰d發(fā)送給每個數(shù)據(jù)使用者；

可信權(quán)威機(jī)構(gòu)根據(jù)主密鑰MK以及各個數(shù)據(jù)使用者的屬性集S，生成各個數(shù)據(jù)使用者自己的用戶私鑰SK并發(fā)送給對應(yīng)的數(shù)據(jù)使用者；

S2、離線加密：在數(shù)據(jù)使用者輸入待加密的關(guān)鍵字集合W之前，數(shù)據(jù)擁有者先使用訪問策略T生成中間關(guān)鍵字密文IC，并使用系統(tǒng)公開密鑰PK將其數(shù)據(jù)文檔加密成數(shù)據(jù)密文CD，然后將中間關(guān)鍵字密文IC和數(shù)據(jù)密文CD保留在數(shù)據(jù)擁有者端；

S3、在線加密：數(shù)據(jù)擁有者使用中間關(guān)鍵字密文IC以及關(guān)鍵字集合W生成關(guān)鍵字密文CT，并將關(guān)鍵字密文CT和數(shù)據(jù)密文CD上傳至云服務(wù)器；

S4、生成離線檢索令牌：在數(shù)據(jù)使用者輸入布爾關(guān)鍵字值表達(dá)式B_V進(jìn)行檢索前，數(shù)據(jù)使用者根據(jù)用戶私鑰SK在本地服務(wù)器先生成中間檢索令牌IT，并將中間檢索令牌IT保留在本地服務(wù)器；

S5、生成在線檢索令牌：在數(shù)據(jù)使用者輸入布爾關(guān)鍵字值表達(dá)式B_V后，數(shù)據(jù)使用者在本地服務(wù)器上使用中間檢索令牌IT與布爾關(guān)鍵字值表達(dá)式B_V生成檢索令牌TK，并將檢索令牌TK發(fā)送到云服務(wù)器；

S6、云服務(wù)器根據(jù)檢索令牌TK來對數(shù)據(jù)使用者對每一個數(shù)據(jù)文檔的訪問權(quán)限進(jìn)行判定，并將檢索令牌TK和權(quán)限內(nèi)對應(yīng)數(shù)據(jù)密文CD的關(guān)鍵字密文CT進(jìn)行匹配，并將在其訪問權(quán)限內(nèi)并滿足搜索條件的數(shù)據(jù)密文CD發(fā)送給數(shù)據(jù)使用者；

S7、數(shù)據(jù)使用者從云服務(wù)器收到數(shù)據(jù)密文CD后，使用從可信權(quán)威機(jī)構(gòu)TA中獲得的ElGamal私鑰d解密數(shù)據(jù)密文，最終得到原數(shù)據(jù)文檔D。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線離線的基于屬性的布爾關(guān)鍵字可搜索加密方法，其特征在于，在步驟S1中，可信權(quán)威機(jī)構(gòu)TA生成系統(tǒng)公開密鑰PK、主密鑰MK，以及ElGamal私鑰d的過程如下：

S11、可信權(quán)威機(jī)構(gòu)TA使用群生成器Γ執(zhí)行Γ(1^l)，生成(p,G,G_T,e)，其中，l為輸入群生成器的安全參數(shù)，p是一個素數(shù)，G和G_T為p階循環(huán)群，且e:G×G→G_T，e為雙線性映射關(guān)系，表示將群G中的兩個元素映射到群G_T中的一個元素；

S12、可信權(quán)威機(jī)構(gòu)TA選擇一個哈希函數(shù)H₁:{0，1}^*→G作為隨機(jī)預(yù)言機(jī)，選擇另一個哈希函數(shù)H₂:{0,1}^*→Z_p作為單向哈希函數(shù)，Z_p表示p階加法循環(huán)群；

S13、可信權(quán)威機(jī)構(gòu)TA隨機(jī)選擇元素g∈G，元素a,b,c∈Z_p，元素是p-1階乘法循環(huán)群；

S14、可信權(quán)威機(jī)構(gòu)TA根據(jù)以上變量生成系統(tǒng)公開密鑰PK＝(e,G,G_T,p,H₁,H₂,g,g^a,g^b,g^c,g^d,g^1/b)、主密鑰MK＝(a,b,c)以及ElGamal私鑰d；ElGamal私鑰d具體是通過加密信道發(fā)送給數(shù)據(jù)使用者；

可信權(quán)威機(jī)構(gòu)TA生成用戶私鑰的過程如下：

可信權(quán)威機(jī)構(gòu)TA獲取到數(shù)據(jù)使用者的屬性集S后，隨機(jī)選擇元素r∈Z_p，并為每個屬性j∈S隨機(jī)選擇對應(yīng)的元素t_j∈Z_p，得到用戶私鑰：

生成的用戶私鑰SK具體是通過加密通道發(fā)送給數(shù)據(jù)使用者。