[發明專利]云環境下基于改進多分支樹的完整性動態審計方法

在審

• 申請號: 202110307494.8
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113094335A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 林莉;檀文婷;儲振興;張笑盈
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06F16/13
• 分類號: G06F16/13;G06F16/16;G06F16/172;G06F21/64
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.云環境下基于改進多分支樹的完整性動態審計方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：用戶將自己的用戶身份標識ID發送給密鑰生成器PKG；

步驟2：私鑰生成；

(1)PKG進行系統初始化，以一個安全參數λ作為輸入生成系統公共參數PP和主密鑰msk；

(2)PKG根據用戶提供的身份信息，為用戶生成對應的私鑰，以公共參數PP、主密鑰msk和用戶身份標識ID作為輸入，輸出對應于身份標識的私鑰skID并通過安全通道發送給用戶；

步驟3：私鑰驗證；

用戶收到PKG發送的私鑰通過等式(1)g^skID＝B·P_pub^H2(ID,B)modq驗證私鑰是否有效，如果等式成立則接收私鑰，反之丟棄；

步驟4：構建改進的多分支樹認證結構

用戶按照圖1所示構造改進的多分支樹認證結構，即以文件塊m_i作為輸入，輸出副根節點集合，構造改進的多份支樹認證結構；

步驟5：簽名

(1)用戶通過私鑰對文件塊進行簽名；

(2)用戶通過私鑰對根節點和副根節點簽名；

(3)用戶將文件塊簽名以及節點簽名發送給云服務提供商CSP

(4)用戶刪除本地文件及簽名；

步驟6：生成審計質詢

(1)TPA代替用戶進行完整性審計，生成審計質詢chal，即以公共參數PP和用戶的身份標識ID作為輸入，輸出一個挑戰質詢chal；

(2)TPA將審計質詢發送給CSP；

步驟7：生成審計證明

(1)CSP接收審計質詢chal；

(2)根據chal生成審計證明P；

(3)將審計證明P發送給TPA進行完整性驗證；

步驟8：完整性驗證

(1)TPA接受審計證明P；

(2)TPA驗證等式(3)和等式(4)是否成立，如果不成立則不通過，無法確保文件的完整性；

(3)若(2)中驗證通過，通過檢查等式(5)是否成立來判斷該持有性證明是否正確，如果上述等式成立，則說明證明是正確的，TPA輸出成功，否則失敗；

步驟9：用戶數據更新

用戶數據更新分為數據修改，數據刪除和數據插入；

步驟9.1：用戶修改數據并驗證

步驟9.2：用戶刪除數據并驗證

步驟9.3：用戶插入數據并驗證。

2.根據權利要求1所述的云環境下基于改進多分支樹的完整性動態審計方法，其特征在于，所述步驟4中改進的多分支樹構造方法包括以下步驟：

步驟1：設置節點結構

設置多分支樹結構的信息集、兒子鏈表和父節點；

步驟2：建樹

(1)輸入文件信息M,n塊,樹的高度d,哈希函數H,遍歷變量i；

(2)設置節點鏈表層數和當樹的高度，自底向上遍歷；

(3)初始化文件M,把信息文件M分成n^d份，構成d層的n叉樹；

步驟3：篩選副根節點并輸出

(1)構建臨時父親節點并繼續遍歷節點，取哈希值；

(2)設置副根節點條件，判斷是否為副根節點，滿足條件則輸出。