[發明專利]支持數據分區的雙服務器輕量化可搜索加密方法及系統

有效

• 申請號: 202010699133.8
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN112037870B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 高瑩;劉力沛;沈博文;施繼婷;常容熇
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G16H10/60
• 分類號: G16H10/60;G06F21/62;H04L9/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 王佳璐

1.一種支持數據分區的雙服務器輕量化可搜索加密方法，其特征在于，所述雙服務器包括負責搜索管理的第一服務器和數據存儲的第二服務器，其中，所述方法包括以下步驟：

在上傳數據的過程中，根據主ID和時間戳生成虛擬ID，并根據用戶的主密鑰生成虛擬密鑰，以將虛擬賬戶信息加密關鍵詞后上傳給第二服務器，而對上傳的數據進行授權時，利用所述虛擬密鑰對要授權的數據的公鑰進行簽名，并將簽名證書發給第一服務器；

在檢索的過程中，根據檢索的關鍵詞生成的搜索陷門值發給所述第一服務器，同時發送隨機因子和用所述第二服務器的公鑰加密的對稱密鑰，使得所述第一服務器將搜索陷門和發送的簽名證書做運算后向所述第二服務器以不經意傳輸協議向所述第二服務器發起請求，同時發送傳來的隨機因子和加密的對稱密鑰，在所述第二服務器解密出對稱密鑰之后，用所述隨機因子構建零和亂碼布隆過濾器，將過濾器的結果用對稱密鑰加密后發回給所述第一服務器，以通過所述第一服務器將所述過濾器的結果轉回給查詢者，以使得所述查詢者本地用對稱密鑰解密后利用過濾器的性質即可得到搜索結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

在安全模型中，引入第三服務器和第四服務器，其中，所述第三服務器存儲所述用戶上傳的信息，所述第四服務器傳遞所述查詢者的請求信息。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括：

引入雙線性映射策略和權限設定策略，以在第四服務器與上傳者之間建立授權證書，使得所述第四服務器僅能接受證書列表內已被授權的上傳者的查詢請求。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，還包括：

引入不經意傳輸協議策略和零和亂碼布隆過濾器，以使服務器交互時不能獲取搜索關鍵詞的信息，且所述第四服務器在與所述查詢者的交互中不能獲取關鍵詞和查詢結果的相關信息。

5.一種支持數據分區的雙服務器輕量化可搜索加密系統，其特征在于，所述雙服務器包括負責搜索管理的第一服務器和數據存儲的第二服務器，其中，所述系統包括：

上傳模塊，用于在上傳數據的過程中，根據主ID和時間戳生成虛擬ID，并根據用戶的主密鑰生成虛擬密鑰，以將虛擬賬戶信息加密關鍵詞后上傳給第二服務器，而對上傳的數據進行授權時，利用所述虛擬密鑰對要授權的數據的公鑰進行簽名，并將簽名證書發給第一服務器；

檢索模塊，用于在檢索的過程中，根據檢索的關鍵詞生成的搜索陷門值發給所述第一服務器，同時發送隨機因子和用所述第二服務器的公鑰加密的對稱密鑰，使得所述第一服務器將搜索陷門和發送的簽名證書做運算后向所述第二服務器以不經意傳輸協議向所述第二服務器發起請求，同時發送傳來的隨機因子和加密的對稱密鑰，在所述第二服務器解密出對稱密鑰之后，用所述隨機因子構建零和亂碼布隆過濾器，將過濾器的結果用對稱密鑰加密后發回給所述第一服務器，以通過所述第一服務器將所述過濾器的結果轉回給查詢者，以使得所述查詢者本地用對稱密鑰解密后利用過濾器的性質即可得到搜索結果。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，還包括：

第一引入模塊，用于在安全模型中，引入第三服務器和第四服務器，其中，所述第三服務器存儲所述用戶上傳的信息，所述第四服務器傳遞所述查詢者的請求信息。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，還包括：

第二引入模塊，用于引入雙線性映射策略和權限設定策略，以在第四服務器與上傳者之間建立授權證書，使得所述第四服務器僅能接受證書列表內已被授權的上傳者的查詢請求。

8.根據權利要求6或7所述的系統，其特征在于，還包括：

第三引入模塊，用于引入不經意傳輸協議策略和零和亂碼布隆過濾器，以使服務器交互時不能獲取搜索關鍵詞的信息，且所述第四服務器在與所述查詢者的交互中不能獲取關鍵詞和查詢結果的相關信息。