[發(fā)明專利]基于同態(tài)加密的數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110237036.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN112883398B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬文平;張廣謙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F21/60
• 分類號(hào): G06F21/60;G06F21/64
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;黎漢華

1.一種基于同態(tài)加密的數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證方法，其特征在于，包括如下：

(1)用戶將要上傳的文件分為n塊，并將分割的文件塊加密為文件密文數(shù)據(jù)塊C_i,i∈{1,2,...,n}，上傳到云服務(wù)器；

(2)用戶選擇k個(gè)數(shù)據(jù)塊作為驗(yàn)證數(shù)據(jù)塊，再隨機(jī)生成輔助驗(yàn)證信息F_w，并將該輔助驗(yàn)證信息加密，生成輔助驗(yàn)證信息密文C_w，將驗(yàn)證數(shù)據(jù)塊編號(hào)和輔助驗(yàn)證信息密文C_w上傳到云服務(wù)器；

(3)云服務(wù)器根據(jù)驗(yàn)證數(shù)據(jù)塊編號(hào)選擇對(duì)應(yīng)的文件密文數(shù)據(jù)塊計(jì)算數(shù)據(jù)完整性簽名L：

其中，v_j為對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證數(shù)據(jù)塊編號(hào)，J為Paillier算法模數(shù)；

(4)云服務(wù)器將計(jì)算出的數(shù)據(jù)完整性簽名L返回給用戶，用戶解密云服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)完整性簽名得到L'，并根據(jù)驗(yàn)證數(shù)據(jù)塊編號(hào)將對(duì)應(yīng)的明文數(shù)據(jù)塊和輔助驗(yàn)證信息計(jì)算明文驗(yàn)證簽名Ver：

其中，為驗(yàn)證數(shù)據(jù)塊編號(hào)對(duì)應(yīng)的明文數(shù)據(jù)塊；

(5)將明文驗(yàn)證簽名Ver與解密后的數(shù)據(jù)完整性簽名L'進(jìn)行對(duì)比：

若Ver＝L'，則判定存儲(chǔ)在云服務(wù)器上的數(shù)據(jù)是完整的，執(zhí)行(6)；

若Ver≠L'，則判定存儲(chǔ)在云服務(wù)器上的數(shù)據(jù)是不完整的，用戶再次發(fā)起驗(yàn)證或重新上傳文件，執(zhí)行(6)；

(6)用戶對(duì)存儲(chǔ)在云服務(wù)器上的文件進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，重復(fù)(2)至(5)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，(1)中所述的用戶將要上傳的文件分為n塊，是將要上傳的文件F分為固定大小為l的n個(gè)數(shù)據(jù)塊，即F＝{F₁,F₂,...,F_i,...,F_n}，其中，F(xiàn)_i為第i個(gè)大小為l的文件數(shù)據(jù)塊，若最后一個(gè)文件數(shù)據(jù)塊F_n長(zhǎng)度不足l，則在F_n的末尾補(bǔ)0，將其延長(zhǎng)至規(guī)定的長(zhǎng)度l。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述(2)中隨機(jī)生成輔助驗(yàn)證信息F_w，實(shí)現(xiàn)如下：

(2a)設(shè)置一個(gè)與分割后的文件數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度l等長(zhǎng)的空白序列w，再調(diào)用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器生成隨機(jī)比特；

(2b)將生成的隨機(jī)比特填充至序列w中，得到輔助驗(yàn)證信息F_w。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述(6)中用戶對(duì)存儲(chǔ)在云服務(wù)器上的文件進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，采用插入操作或刪除操作或替換操作進(jìn)行。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述插入操作，是先在文件密文數(shù)據(jù)塊C_a后插入新的文件密文數(shù)據(jù)塊C_b，再對(duì)后續(xù)文件密文數(shù)據(jù)塊C_i編號(hào)依次加1，其中a∈{1,2,...,n}，b＝a+1，a＜i≤n。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述刪除操作，是先將文件密文數(shù)據(jù)塊C_a刪除，再對(duì)后續(xù)文件密文數(shù)據(jù)塊C_i編號(hào)依次減1，其中a∈{1,2,...,n}，a＜i≤n。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述替換操作，是將文件密文數(shù)據(jù)塊C_a更新為新的文件密文數(shù)據(jù)塊C_a'，其中a∈{1,2,...,n}。