[發明專利]多源數據查詢系統及方法

有效

• 申請號: 202110398248.8
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN112804050B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 劉琴;寧渝筑
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L9/08;H04L9/32;H04L29/06;G06F16/953;G06F21/64
• 代理公司: 長沙瀚頓知識產權代理事務所(普通合伙) 43223
• 代理人: 吳亮;朱敏

1.一種多源數據查詢系統，其特征在于，包括n個數據所有者節點、可信服務節點、服務器以及查詢節點；其中：

所述可信服務節點，用于通過偽隨機函數生成n個隨機數，并向每個數據所有者節點發送1個隨機數，以及將n個隨機數之和SS發送給查詢節點；

所述數據所有者節點，用于接收由可信服務節點發送的隨機數，對數據記錄進行加密生成加密數據Enc(m_j)，通過前綴集合的方法和編碼的字典，將每個數據記錄用一個字符串I_j來表示，使用偽隨機函數的組合加密處理生成自身的加密索引字符串M_j以及基于所述可信服務節點分配的隨機數、混淆后的加密索引字符串M'_j、使用RSA私鑰生成簽名sig_j，并將加密數據Enc(m_j)、加密索引字符串M_j、簽名sig_j發送給服務器；

所述查詢節點，用于向服務器發起查詢請求，并根據所述查詢請求中的檢索范圍生成查詢令牌，將所述查詢令牌發送給服務器；

所述服務器，用于根據所述查詢令牌以及各個數據所有者節點發送的加密索引字符串M_j查找符合條件的查詢結果，并將所述查詢結果以及驗證對象返回給所述查詢節點；所述查詢結果包括位于所述查詢范圍內的數據所有者節點的加密數據Enc(m_j),加密的索引字符串M_j以及簽名sig_j；

所述查詢節點，用于根據所述n個隨機數之和SS，數據解密的密鑰k_e，混淆算法的密鑰sk_c，RSA公鑰pk_r，累加器構造的公鑰pk_a以及所驗證對象對數據的完整性，查詢結果的正確性、完整性進行驗證。

2.根據權利要求1所述的多源數據查詢系統，其特征在于，對于數據所有者節點m_j，其具體用于：

對數據記錄進行加密，生成加密數據Enc(m_j)；

利用前綴集合的思想，將所述數據記錄的數值轉換為一個前綴編碼C_i的集合；

對于每個前綴編碼C_i，根據編碼字典找到每個前綴編碼C_i對應的i，通過偽隨機置換函數計算其在橫坐標上對應的位置P_s(i)，以生成所述數據所有者節點的索引字符串I_j；其中，s是偽隨機置換函數P_s(.)的密鑰；對于數據所有者節點m_j，當m_j包含前綴編碼C_i時，設置 I_j[P_s(i)] 為1，否則設置為0；

根據i可以計算出：r_i = F_r（i），然后對每個數據所有者節點m_j，通過公式M_j[ i ] = I_j[ i ] xor G_ri ( j )，將I_j打亂得到一串新的比特，作為每個數據所有者節點m_j的加密索引字符串M_j，其中F_r(.)、G_ri(.)為偽隨機映射函數；

通過混淆算法混淆加密索引字符串M_j得到混淆后的加密索引字符串M'_j，并使用混淆后的加密索引字符串M'_j來獲取數據所有者節點m_j的哈希累積；

根據可信服務節點分配的隨機數ss_j，生成自身的秘密共享g^ssj；

通過RSA私鑰對秘密共享g^ssj和混淆后的索引字符串 M'_j兩部分共同進行加密，計算出自身的簽名sig_j，g^ssj為m_j的簽名累積值與混淆后的加密索引字符串M'_j的累積值之間的差值；

將所述加密數據Enc(m_j)、加密索引字符串M_j、簽名sig_j發送至服務器。