[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(shè)計）人: 王保春;張蛟鵬;余洋;莫恒
• 申請（專利權(quán)）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(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發(fā)明提供了一種用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法，將數(shù)據(jù)分為可見數(shù)據(jù)及不可見數(shù)據(jù)，并根據(jù)可見數(shù)據(jù)及不可見數(shù)據(jù)生成可見關(guān)鍵字字典及不可見關(guān)鍵字字典；為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，其中私鑰由用戶自己保管，公鑰全網(wǎng)公開；通過同態(tài)密鑰對不可見數(shù)據(jù)和不可見關(guān)鍵字字典進行同態(tài)加密，將不可見數(shù)據(jù)和可見數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器，將可見關(guān)鍵字字典和不可見關(guān)鍵字字典上傳至區(qū)塊鏈；將需要檢索的關(guān)鍵詞發(fā)送至第三方管理機構(gòu)，并驗證用戶身份信息，通過后進行檢索，將檢索結(jié)果返回給用戶端。本發(fā)明提供的用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法，通過結(jié)合同態(tài)加密與區(qū)塊鏈技術(shù)，保證了用戶數(shù)據(jù)的安全性，提高了數(shù)據(jù)查找的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法。

背景技術(shù)

區(qū)塊鏈是一種新型去中心化協(xié)議，能安全地存儲數(shù)字貨幣交易或其他數(shù)據(jù)，信息不可偽造和篡改，區(qū)塊鏈上的交易確認由區(qū)塊鏈上的所有節(jié)點共同完成，由共識算法保證其一致性，區(qū)塊鏈上維護一個公共的賬本，用于存儲區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上所有用戶的余額，公共賬本位于存儲區(qū)塊上任何節(jié)點可見，從而保證其不可偽造和篡改。

傳統(tǒng)區(qū)塊鏈上，用戶上傳的個人數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過加密直接存儲在區(qū)塊上，導致用戶的一些隱私數(shù)據(jù)完全暴露在所有節(jié)點上，當用戶想要使用數(shù)據(jù)時，也無法通過關(guān)鍵字查詢自己想要的數(shù)據(jù)。因此，設(shè)計一種用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的可搜索加密數(shù)據(jù)的同態(tài)加密方法是十分有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法，通過結(jié)合同態(tài)加密與區(qū)塊鏈技術(shù)，保證了用戶數(shù)據(jù)的安全性，可以通過關(guān)鍵字對加密數(shù)據(jù)或者未加密數(shù)據(jù)進行搜索，提高了數(shù)據(jù)查找的效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)保護的同態(tài)加密方法，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(guān)鍵字字典，根據(jù)不可見數(shù)據(jù)生成不可見關(guān)鍵字字典；

步驟2：通過可信任的第三方管理機構(gòu)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(guān)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(wù)器，將可見關(guān)鍵字字典和加密后的不可見關(guān)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(guān)鍵詞發(fā)送至第三方管理機構(gòu)，第三方管理機構(gòu)對用戶身份信息驗證，驗證通過后進行檢索，并將檢索結(jié)果返回給用戶端；若檢索的關(guān)鍵詞為不可見數(shù)據(jù)的關(guān)鍵詞，則需要在發(fā)送至第三方管理機構(gòu)前利用同態(tài)公鑰對關(guān)鍵詞進行加密，在得到檢索結(jié)果后，通過用戶端利用同態(tài)私鑰對檢索結(jié)果進行解密。

可選的，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。

可選的，步驟1中，根據(jù)可見數(shù)據(jù)生成可見關(guān)鍵字字典，具體為：

從可見數(shù)據(jù)中提取可見數(shù)據(jù)關(guān)鍵字集合，并建立原始可見關(guān)鍵字字典，進而建立相應(yīng)的可見關(guān)鍵字詞干字典和可見關(guān)鍵字同義詞字典，并為所述原始可見關(guān)鍵字字典中的關(guān)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(guān)鍵字字典。

可選的，步驟1中，根據(jù)不可見數(shù)據(jù)生成不可見關(guān)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(guān)鍵字集合，并建立原始不可見關(guān)鍵字字典，進而建立相應(yīng)的不可見關(guān)鍵字詞干字典和不可見關(guān)鍵字同義詞字典，并為所述原始不可見關(guān)鍵字字典中的關(guān)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(guān)鍵字字典。

可選的，步驟2中，通過可信任的第三方管理機構(gòu)為每個用戶端均配置一對同態(tài)密鑰，具體為：