[發明專利]基于無證書的云存儲數據完整性公共審計方法

有效

• 申請號: 202110916420.4
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113364600B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 張曉均;王鑫;唐偉;王文琛;薛婧婷;劉慶
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/30;H04L29/08;G06F21/62;G06F21/60
• 代理公司: 成都厚為專利代理事務所(普通合伙) 51255
• 代理人: 王杰

1.基于無證書的云存儲數據完整性公共審計方法，其特征在于，包括：

S1.系統初始化:密鑰生成中心設置密碼安全參數，所述密碼安全參數包括雙線性對映射、乘法循環群、定義在乘法循環群上的生成元；密鑰生成中心設置兩個抗碰撞的哈希函數和一個同態哈希函數，并選取系統主私鑰和系統主公鑰；密鑰生成中心公布系統公開參數，密鑰生成中心為用戶生成匿名身份和簽名第一私鑰；用戶生成另一部分私鑰和部分公鑰；密鑰生成中心公布系統公開參數，并將用戶的簽名第一私鑰發送給用戶；用戶驗證所述匿名身份和簽名第一私鑰的有效性，并在驗證通過后，用戶為自己生成簽名第二私鑰，并生成用戶的簽名私鑰和驗證公鑰；

S2.數字簽名生成：用戶對數據文件分塊得到若干數據文件塊，并選擇一個對稱加密算法分別對每一個數據文件塊進行加密得到密文數據塊；用戶利用自己的簽名私鑰和同態哈希函數產生每一個密文數據塊的基于無證書的同態簽名，并形成簽名集合；用戶根據數據文件分塊個數生成完整性審計輔助信息；用戶將所有密文數據塊和簽名集合發送到云服務器進行存儲，將完整性審計輔助信息發送給第三方審計者進行存儲；

S3.挑戰信息生成：第三方審計者生成挑戰信息，并將挑戰信息發送給云服務器；第三方審計者在收到云服務器返回的審計證明響應信息之前，根據挑戰信息和完整性審計輔助信息產生預計算值；

S4.審計證明響應信息生成：云服務器收到挑戰信息之后，基于被挑戰的密文數據塊以及數字簽名產生審計證明響應信息，并將所述審計證明響應信息返回給第三方審計者；

S5.完整性審計：第三方審計者收到審計證明響應信息之后，利用預計算值、系統公開參數、用戶的驗證公鑰和匿名身份來驗證審計證明響應信息的正確性。

2.根據權利要求1所述的基于無證書的云存儲數據完整性公共審計方法，其特征在于，所述S1包括：

S101.密鑰生成中心PKG選取一個大素數q，并設置一個雙線性對映射e，滿足，其中，均為q階乘法循環群；

S102.密鑰生成中心PKG選取q階乘法循環群的一個生成元g，并從q階有限域中選取一個非零的隨機數α作為系統主私鑰，并計算，其中，是系統主公鑰；

S103.密鑰生成中心PKG選取兩個抗碰撞的哈希函數和，其中，是一個任意長度的比特串，是固定長度為的比特串；

S104.密鑰生成中心PKG選取一個抗碰撞的同態哈希函數，其中滿足如下同態性：對于任意兩個消息和標量系數，等式成立；

S105.密鑰生成中心PKG公布系統公開參數；

S106.密鑰生成中心PKG從q階有限域中選取一個非零的隨機數k，計算匿名身份分量一；

S107.密鑰生成中心PKG計算匿名身份分量二，其中，T為用戶匿名身份的有效使用周期，是異或運算符號，是級聯符號，為用戶的真實身份；

S108.密鑰生成中心PKG設置用戶的匿名身份為，并利用系統主私鑰和哈希函數計算簽名第一私鑰；

S109.密鑰生成中心PKG將發送給用戶；

S110.用戶收到后，驗證方程是否成立，若該方程成立，則用戶接受所述匿名身份ID和簽名第一私鑰，否則用戶拒絕所述匿名身份ID和簽名第一私鑰；

S111.用戶從q階有限域中選取一個非零的隨機數x作為簽名第二私鑰，計算驗證公鑰，并得到用戶的簽名私鑰。

3.根據權利要求2所述的基于無證書的云存儲數據完整性公共審計方法，其特征在于，所述S2包括：

S201.用戶將數據文件F分成n個數據文件塊，即，其中，數據文件F的身份標識為，表示數據文件塊；

S202.用戶選擇一個對稱加密算法SEA，并選擇一個對稱密鑰s對數據文件F進行加密，數據文件F被加密成，對于，其中，C表示加密后的數據文件，表示密文數據塊；

S203.用戶從q階有限域中選取四個不同的隨機系數，并導出n個種子：，用戶設置完整性審計輔助信息；

S204.對于，用戶利用簽名私鑰計算每一個密文數據塊的基于無證書的同態簽名，并設置簽名集合；

S205.用戶發送給云服務器進行存儲，并將完整性審計輔助信息AAI發送給第三方審計者TPA進行存儲。