[發明專利]一種基于身份和環簽名的數據完整性校驗方法

有效

• 申請號: 202010515799.3
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111709058B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 李蜀瑜;范力搏
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: G06F21/64
• 分類號: G06F21/64;G06F21/62
• 代理公司: 西安毅聯專利代理有限公司 61225
• 代理人: 陸佳

本發明公開了一種基于身份和環簽名的數據完整性校驗方法，步驟包括：密鑰生成中心根據身份信息生成相應的公鑰和私鑰并返回給數據擁有者，數據擁有者將公鑰發送給云服務器；數據擁有者對需要上傳的文件進行分塊處理，將文件分為若干個文件塊，計算出每個文件塊的標簽值，將其發送到云服務器端；第三方驗證者向云服務器發起挑戰請求；云服務器接收挑戰請求，計算相應的證據并將其發送給第三方驗證者；第三方驗證者根據云服務器返回的證據，與公鑰和對應的標簽進行碰撞，判斷待驗證的數據是否完整。本發明引進了密鑰生成中心作為密鑰生成的參與者，利用環簽名生成數據塊標簽，達到在進行數據共享的基礎上保證數據完整性以及提高安全性。

技術領域

本發明屬于數據安全技術領域，具體地說，涉及一種基于身份和環簽名的數據完整性校驗方法。

背景技術

傳統的數據完整性驗證方案往往針對的是云環境下云存儲服務，其特點在于盡可能降低用戶的計算開銷與存儲開銷，而忽略了用戶隱私和數據泄露的問題，所以在云存儲逐漸普及的今天，能有效保護用戶隱私和數據信息顯得極為重要。

發明內容

有鑒于此，本發明針對現有技術中忽略用戶隱私和數據泄露的問題，提供了一種基于身份和環簽名的數據完整性校驗方法，在原有PDP協議模型的基礎上，引進了密鑰生成中心作為密鑰生成的參與者，利用環簽名生成數據塊標簽，達到在進行數據共享的基礎上保證數據的完整性以及提高安全性。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種基于身份和環簽名的數據完整性校驗方法，包括以下步驟：

S1、密鑰生成階段：密鑰生成中心根據數據擁有者發送的身份信息生成相應的公鑰和私鑰并返回給數據擁有者，數據擁有者將公鑰發送給云服務器；

S2、標簽生成階段：數據擁有者對需要上傳的文件進行分塊處理，將文件分為若干個文件塊，計算出每個文件塊的標簽值，將其發送到云服務器端；

S3、挑戰生成階段：第三方驗證者向云服務器發起挑戰請求；

S4、證據生成階段：云服務器接收來自第三方驗證者的的挑戰請求，計算相應的證據，并將其發送給第三方驗證者；

S5、驗證階段：第三方驗證者根據云服務器返回的證據，與公鑰和對應的標簽進行碰撞，判斷待驗證的數據是否完整。

進一步地，S1密鑰生成階段具體為：密鑰生成中心保存數據擁有者所在環中的所有成員的身份ID信息，針對數據擁有者發送的個人身份信息，生成相應的公鑰和私鑰，并把公鑰和私鑰同時返回給數據擁有者，數據擁有者將公鑰發送給云服務器。

進一步地，S2標簽生成階段具體包括以下步驟：

S21、數據擁有者在密鑰生成中心中選擇任意個成員作為當前環成員；針對所選取的每一個環成員，生成對應的身份信息R_i，而成員身份a_i取決于初始化素數階的整數群Z_q、階數P取決于初始化素數階的整數群G，生成相應的成員身份R_i＝a_iP；

針對每一個文件M分成任意多個文件塊M＝{m₁、m₂、...、m_n},1≤j≤n，對每一個文件塊生成相應的隨機數b_j，b_j取決于初始化素數階的整數群Z_q中；把每個隨機數以及對應的文件塊進行聚合b_j·m_j，構成每個文件塊的標簽值；然后再把每個聚合后的值相加∑b_j·m_j，得到整個文件的標簽值c，同時生成 R`_i＝a_iP_pub，其中P_pub＝xP，x為主私鑰；