[發(fā)明專(zhuān)利]一種支持公開(kāi)完整性校驗(yàn)的數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011600464.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112751923A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何琨;陳晶;杜瑞穎;王翔;張書(shū)東;鄭明輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L29/08
• 分類(lèi)號(hào): H04L29/08;H04L29/06;H04L12/18;G06F21/64;G06F21/60
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 肖明洲

1.一種支持公開(kāi)完整性校驗(yàn)的數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，其特征在于：包括群組管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、審計(jì)系統(tǒng)、云存儲(chǔ)系統(tǒng)；

所述群組管理系統(tǒng)，用于群組管理者管理群組成員，包括注冊(cè)群組新成員、安全撤銷(xiāo)成員的賬戶；

所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，用于對(duì)群組成員需要上傳的共享數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，生成支持驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性和保證數(shù)據(jù)的可追溯性的相關(guān)信息，并將這些相關(guān)信息和共享數(shù)據(jù)發(fā)送到云存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)，同時(shí)在審計(jì)系統(tǒng)存儲(chǔ)一份狀態(tài)信息；

所述審計(jì)系統(tǒng)，部署于可信的第三方，用于代理群組成員發(fā)起的數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證請(qǐng)求，待自身收到云存儲(chǔ)系統(tǒng)的回復(fù)的證明信息后，將利用證明信息與存儲(chǔ)在審計(jì)系統(tǒng)的狀態(tài)信息進(jìn)行運(yùn)算以校驗(yàn)證明信息的合法性，之后將校驗(yàn)結(jié)果回復(fù)給審計(jì)發(fā)起者；

所述云存儲(chǔ)系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)共享數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證信息與狀態(tài)信息。

2.一種支持公開(kāi)完整性校驗(yàn)的數(shù)據(jù)共享方法，其特征在于：包括群組創(chuàng)建、群組成員注冊(cè)、共享數(shù)據(jù)分析計(jì)算與上傳、共享數(shù)據(jù)審計(jì)、共享數(shù)據(jù)更新、共享數(shù)據(jù)追溯和組內(nèi)成員安全撤銷(xiāo)；

所述群組創(chuàng)建，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：群組管理系統(tǒng)為自身管理的群組生成一對(duì)群組密鑰和一個(gè)特殊群組成員身份，將群組公鑰發(fā)送至審計(jì)系統(tǒng)存儲(chǔ)公開(kāi)，將群組私鑰和特殊群組成員身份信息存儲(chǔ)在群組管理系統(tǒng)中；

所述群組成員注冊(cè)，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：群組管理系統(tǒng)利用群組公私鑰、成員指定的登錄ID和密碼為成員注冊(cè)合法的賬戶，每個(gè)賬戶擁有唯一的數(shù)字身份和成員私鑰，賬戶信息存儲(chǔ)在群組管理系統(tǒng)中；

所述共享數(shù)據(jù)分析計(jì)算與上傳，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：對(duì)群組成員共享的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算生成對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證信息并利用成員私鑰、群組公鑰和驗(yàn)證信息生成狀態(tài)信息，云存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)共享數(shù)據(jù)、驗(yàn)證信息及狀態(tài)信息，審計(jì)系統(tǒng)僅保留狀態(tài)信息；

所述共享數(shù)據(jù)審計(jì)，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：當(dāng)群組成員向?qū)徲?jì)系統(tǒng)發(fā)起數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)請(qǐng)求時(shí)，審計(jì)系統(tǒng)向云存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)送隨機(jī)生成的數(shù)據(jù)抽查信息，云存儲(chǔ)系統(tǒng)根據(jù)自身存儲(chǔ)的共享數(shù)據(jù)、驗(yàn)證信息、狀態(tài)信息和收到的抽查信息生成證明信息回復(fù)給審計(jì)系統(tǒng)，審計(jì)系統(tǒng)將對(duì)證明信息的有效性進(jìn)行檢查以校驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性，結(jié)果回復(fù)給審計(jì)發(fā)起者；

所述共享數(shù)據(jù)更新，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：當(dāng)群組成員更新已經(jīng)上傳至云存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)時(shí)，更新操作包括刪除、插入、修改，對(duì)被修改的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行重新運(yùn)算、簽名生成新的驗(yàn)證信息、狀態(tài)信息；其中，數(shù)據(jù)更新僅分析被更新的數(shù)據(jù)塊，并且數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信息也更新以維護(hù)數(shù)據(jù)的可追溯性；

所述共享數(shù)據(jù)追溯，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：當(dāng)群組成員對(duì)共享數(shù)據(jù)發(fā)起追溯請(qǐng)求獲取數(shù)據(jù)的歷史操作者時(shí)，向?qū)徲?jì)系統(tǒng)請(qǐng)求數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信息，通過(guò)對(duì)狀態(tài)信息和追溯請(qǐng)求者的成員私鑰解析運(yùn)算得到歷史操作者的數(shù)字身份，之后向群組管理系統(tǒng)查詢數(shù)字身份對(duì)應(yīng)的身份ID即得到歷史操作者；

所述組內(nèi)成員安全撤銷(xiāo)，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：當(dāng)群組管理者撤銷(xiāo)某成員賬戶時(shí)，利用當(dāng)前群組密鑰重新計(jì)算得到新的群組密鑰并為每位合法成員生成新的成員私鑰，并發(fā)放密鑰；審計(jì)系統(tǒng)將利用生成的特殊成員身份所對(duì)應(yīng)的成員私鑰對(duì)被撤銷(xiāo)成員上傳、操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新簽名。