[發(fā)明專利]一種用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110359353.0
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113065146A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 王保春;張蛟鵬;余洋;莫恒
• 申請（專利權）人: 浙江永旗區(qū)塊鏈科技有限公司
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/62;G06F16/2457;G06F16/2458;G06F16/27;G06F16/36;G06F21/31;G06F40/247;H04L9/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

1.一種用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：通過用戶端對數(shù)據(jù)進行處理，將數(shù)據(jù)分為可見數(shù)據(jù)及不可見數(shù)據(jù)，根據(jù)可見數(shù)據(jù)生成可見關鍵字字典，根據(jù)不可見數(shù)據(jù)生成不可見關鍵字字典；

步驟2：通過可信任的第三方管理機構為每個用戶端均配置一對同態(tài)密鑰，包括同態(tài)公鑰及同態(tài)私鑰，其中同態(tài)公鑰全網(wǎng)公開，用于加密不可見數(shù)據(jù)，同態(tài)私鑰由用戶自己保管，用于解密加密過的數(shù)據(jù)；

步驟3：通過用戶端利用同態(tài)公鑰對不可見數(shù)據(jù)和不可見關鍵字字典進行同態(tài)加密，將可見數(shù)據(jù)和加密后的不可見數(shù)據(jù)上傳至云服務器，將可見關鍵字字典和加密后的不可見關鍵字字典上傳至區(qū)塊鏈；

步驟4：通過用戶端將需要檢索的關鍵詞發(fā)送至第三方管理機構，第三方管理機構對用戶身份信息驗證，驗證通過后進行檢索，并將檢索結果返回給用戶端；若檢索的關鍵詞為不可見數(shù)據(jù)的關鍵詞，則需要在發(fā)送至第三方管理機構前利用同態(tài)公鑰對關鍵詞進行加密，在得到檢索結果后，通過用戶端利用同態(tài)私鑰對檢索結果進行解密。

2.根據(jù)權利要求1所述的用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法，其特征在于，步驟1中，通過用戶端對數(shù)據(jù)進行處理，包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)去重及文件編號。

3.根據(jù)權利要求1所述的用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法，其特征在于，步驟1中，根據(jù)可見數(shù)據(jù)生成可見關鍵字字典，具體為：

從可見數(shù)據(jù)中提取可見數(shù)據(jù)關鍵字集合，并建立原始可見關鍵字字典，進而建立相應的可見關鍵字詞干字典和可見關鍵字同義詞字典，并為所述原始可見關鍵字字典中的關鍵字建立用于字形模糊匹配的單詞向量，將各個字典合并建立可見關鍵字字典。

4.根據(jù)權利要求3所述的用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法，其特征在于，步驟1中，根據(jù)不可見數(shù)據(jù)生成不可見關鍵字字典，具體為：

從不可見數(shù)據(jù)中提取不可見數(shù)據(jù)關鍵字集合，并建立原始不可見關鍵字字典，進而建立相應的不可見關鍵字詞干字典和不可見關鍵字同義詞字典，并為所述原始不可見關鍵字字典中的關鍵字建立用于字形模糊匹配的單詞向量，將各個字典合并建立不可見關鍵字字典。

5.根據(jù)權利要求1所述的用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法，其特征在于，步驟2中，通過可信任的第三方管理機構為每個用戶端均配置一對同態(tài)密鑰，具體為：

當有用戶端加入?yún)^(qū)塊鏈時，第三方管理機構通過同態(tài)加密算法為用戶端配置一對同態(tài)密鑰，并給該用戶端配置一個身份標識，所述同態(tài)密鑰包括同態(tài)公鑰及同態(tài)私鑰，其中同態(tài)公鑰全網(wǎng)公開，同態(tài)私鑰由用戶自己保存，用戶利用同態(tài)公鑰對需要加密的數(shù)據(jù)進行加密，利用同態(tài)私鑰對密文進行解密。

6.根據(jù)權利要求5所述的用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法，其特征在于，步驟3中，通過用戶端利用同態(tài)公鑰對不可見數(shù)據(jù)和不可見關鍵字字典進行同態(tài)加密，將可見數(shù)據(jù)和加密后的不可見數(shù)據(jù)上傳至云服務器，將可見關鍵字字典和加密后的不可見關鍵字字典上傳至區(qū)塊鏈，具體為：

用戶端利用同態(tài)公鑰對不可見數(shù)據(jù)和不可見關鍵字字典進行同態(tài)加密，加密完成后，用戶端利用同態(tài)私鑰對可見數(shù)據(jù)、不可見數(shù)據(jù)、可見關鍵字字典及不可見關鍵字字典進行簽名，簽名完成后，將可見數(shù)據(jù)及不可見數(shù)據(jù)上傳至云服務器端，將可見關鍵字字典及不可見關鍵字字典上傳至區(qū)塊鏈。

7.根據(jù)權利要求6所述的用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法，其特征在于，步驟4中，第三方管理機構對用戶身份信息驗證，具體為：

通過用戶端將第三方管理機構配置的身份標識上傳到云服務器，構建身份標識庫，當?shù)谌焦芾頇C構收到用戶端的檢索請求時，第三方管理機構采集該用戶端的身份標識，并判斷身份標識庫中是否存在該用戶端的身份標識，若存在，則執(zhí)行后續(xù)的檢索。

8.根據(jù)權利要求6所述的用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法，其特征在于，步驟4中，通過用戶端將需要檢索的關鍵詞發(fā)送至第三方管理機構，第三方管理機構對用戶身份信息驗證，驗證通過后進行檢索，并將檢索結果返回給用戶端，具體為：

確認需要檢索的數(shù)據(jù)是否為不可見數(shù)據(jù)，若為可見數(shù)據(jù)，則通過用戶端根據(jù)關鍵字生成陷門函數(shù)，并將陷門函數(shù)發(fā)送至第三方管理機構，第三方管理機構驗證用戶身份信息，驗證通過后進行檢索，并將檢索結果返回給用戶端；若為不可見數(shù)據(jù)，則通過用戶端利用同態(tài)公鑰將關鍵字進行加密，并生成陷門函數(shù)，將陷門函數(shù)發(fā)送至第三方管理機構，第三方管理機構驗證用戶身份信息，驗證通過后進行檢索，并將檢索結果返回給用戶端，用戶端接收到后，利用同態(tài)私鑰進行解密，得到需要的不可見數(shù)據(jù)。