[發明專利]一種隱私保護的帶關鍵詞搜索的基于身份加密方法和系統

在審

• 申請號: 202010517953.0
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111786790A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 陸陽;魏晶
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H04L9/30
• 分類號: H04L9/30;H04L29/06;H04L9/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱楨榮

1.一種隱私保護的帶關鍵詞搜索的基于身份加密方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A、根據安全參數，私鑰生成中心生成系統的公共參數和主私鑰；

步驟B、根據系統的公共參數、主私鑰、實體的身份，私鑰生成中心生成實體的私鑰，實體包括存儲服務器、發送者和接收者；

步驟C、根據系統的公共參數、存儲服務器的身份、接收者的身份、發送者的私鑰和關鍵詞，發送者生成關鍵詞密文；

步驟D、根據系統的公共參數、發送者的身份、接收者的私鑰和關鍵詞，接收者生成關鍵詞陷門；

步驟E、根據系統的公共參數、存儲服務器的私鑰、關鍵詞密文和關鍵詞陷門，存儲服務器測試關鍵詞密文和關鍵詞陷門是否匹配，即密文中的關鍵詞和陷門中的關鍵詞是否相同。

2.根據權利要求1所述的一種隱私保護的帶關鍵詞搜索的基于身份加密方法，其特征在于，所述步驟A的詳細步驟如下：

步驟A.1、私鑰生成中心根據安全參數δ∈Z⁺確定一個δ比特的大素數q，生成q階加法循環群G和乘法循環群G_T，并定義雙線性對e:G×G→G_T；雙線性對e:G×G→G_T是笛卡爾積G×G到G_T的映射，即雙線性對e:G×G→G_T指函數z＝e(u,v)，其中u,v∈G為自變量，z∈G_T為因變量，Z⁺為正整數集合，e(u,v)為u和v的雙線性對函數值；

步驟A.2、從群G中選擇一個生成元P并隨機選擇一個整數其中集合計算主公鑰P_pub＝sP；

步驟A.3、定義兩個哈希函數H₁:{0,1}^*→G和其中H₁是{0,1}^*到群G的哈希函數，{0,1}^*是長度不確定的二進制串的集合；H₂是群G_T到的哈希函數；

步驟A.4、生成系統的公開參數Params＝{q,G,G_T,e,P,P_pub,H₁,H₂}和主私鑰msk＝s。

3.根據權利要求2所述的一種隱私保護的帶關鍵詞搜索的基于身份加密方法，其特征在于，所述步驟B的詳細步驟如下：

根據系統的公共參數Params、主私鑰msk＝s和實體的身份ID，私鑰生成中心生成實體的私鑰sk_ID＝sH₁(ID)，H₁(ID)為哈希函數H₁輸出的身份ID的哈希值；將存儲服務器的身份和私鑰分別表示為ID_Ser、發送者的身份和私鑰分別表示為ID_S、接收者的身份和私鑰分別表示為ID_R、

4.根據權利要求3所述的一種隱私保護的帶關鍵詞搜索的基于身份加密方法，其特征在于，所述步驟C的詳細步驟如下：

步驟C.1、根據系統的公共參數Params和存儲服務器的身份ID_Ser，發送者隨機選擇一個整數計算關鍵詞密文的第一部分A＝e(t₁H₁(ID_Ser),P_pub)，其中H₁(ID_Ser)為哈希函數H₁輸出的身份ID_Ser的哈希值；

步驟C.2、發送者根據接收者的身份ID_R和自己的私鑰以及關鍵詞w，隨機選擇一個整數計算關鍵詞密文的第二部分B＝t₁H₂(w,α)，其中為發送者產生的發送者和接收者之間的共享秘密值，H₂(w,α)為哈希函數H₂輸出的w和α的哈希值，H₁(ID_R)為哈希函數H₁輸出的身份ID_R的哈希值，然后將關鍵詞密文cipher＝(A,B)附加在數據密文上發送給存儲服務器ID_Ser。