[發(fā)明專利]一種緊湊的多目標屬性基加法同態(tài)加密方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110440608.6
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN112926078B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設計）人: 廖永建;梁藝寬;張剛林;甘廷赟;周紫君
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/72
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 羅江

1.一種緊湊的多目標屬性基加法同態(tài)加密方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、初始化階段：將安全參數(shù)λ作為密鑰生成中心的輸入，進而生成主私鑰msk和公共參數(shù)pp；

S2、私鑰生成階段：根據(jù)主私鑰msk，在密鑰生成中心根據(jù)訪問策略f為用戶生成與訪問策略f相關的私鑰sk_f；

S3、數(shù)據(jù)上傳階段：根據(jù)數(shù)據(jù)擁有者的屬性x以及公共參數(shù)pp將明文數(shù)據(jù)μ加密，得到對應的密文ct并上傳至云服務器；

其中，屬性x∈{0，1}^l，明文數(shù)據(jù)上標l為屬性x的比特長度，為模為p的整數(shù)域；

S4、同態(tài)計算階段：通過云服務器將訪問策略集合F、k個密文ct⁽¹⁾…ct^(k)及其關聯(lián)的屬性x⁽¹⁾…x^(k)作為輸入，對密文ct⁽ⁱ⁾進行加法同態(tài)處理得到密文處理結果ct_sum，并傳輸至擁有該訪問策略集合F的用戶組；

其中，訪問策略集合F中包含d個訪問策略f，即訪問策略集合F＝{f₁…f_d}，k個密文關聯(lián)的屬性均在該訪問策略集合F中，對于每個i∈[k]，j∈[d]是關于f_j(x⁽ⁱ⁾)＝0的下標索引；

S5、數(shù)據(jù)解密階段：利用與訪問策略集合F關聯(lián)的私鑰sk_F＝{sk_f，f∈F}對密文處理結果ct_sum進行解密得到相應的明文處理結果實現(xiàn)多目標屬性基加法同態(tài)加密；

所述步驟S1具體為：

S11、定義χ是格上的離散高斯分布，是模為q的整數(shù)域，為由組成的長度為n的列向量，為由組成的n行m列的矩陣，為矩陣A的轉(zhuǎn)置矩陣，[n]為集合{1，…，n}；

定義工具矩陣其中，I為單位矩陣；

定義逆函數(shù)G^-1：將大小為的輸入矩陣A的每一項擴展為大小為的列向量，其中，每項a由按位表示的二進制組成，滿足G·G^-1(A)＝A；

定義x∈{0，1}^l，上標l為屬性x的比特長度；

S12、設并選取參數(shù)q使得解密時噪聲范圍在-1/2～1/2之間；

其中，為安全參數(shù)λ的漸進復雜度；

S13、基于步驟S11和S12中的參數(shù)，運用格陷門生成算法生成矩陣A及其陷門隨機采樣矩陣序列并定義矩陣隨機采樣向量

其中，矩陣

S14、生成主私鑰和公共參數(shù)

所述步驟S2中具體為：

S21、計算訪問策略f的輸出線矩陣

其中，訪問策略f為由任意多項式大小的與非門組成的布爾電路，與布爾電路的輸入線相關聯(lián)，且對于布爾電路中的每個門的輸出線ω，u，v為該門的輸入線，B_u為該輸入線u的矩陣，B_v為該輸入線v的矩陣，與非門的輸出線矩陣計算為B_ω＝G-B_u·G^-1(B_v)，通過遞歸地計算每個與非門的輸出線矩陣得到訪問策略f的輸出線矩陣B_f；

S22、根據(jù)陷門從格上的離散高斯分布中采樣的向量r_f滿足[A||B₀+B_f]·r_f＝-v，為用戶生成與訪問策略f相關的私鑰sk_f＝r_f。