[發明專利]一種基于區塊鏈的可隱藏策略和屬性的訪問控制方法

有效

• 申請號: 202110974922.2
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113836222B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 徐蕾;吳楠楠;祝烈煌;蓋珂珂;蔣芃
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F16/27
• 分類號: G06F16/27;G06F21/62
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 張利萍

1.一種基于區塊鏈的可隱藏策略和屬性的訪問控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：聯盟鏈初始化；

利用聯盟區塊鏈作為數據擁有者DO和數據使用者DU之間的中介，區塊鏈網絡中的每個節點都有一個由證書頒發機構CA頒發的證書，節點使用與該證書關聯的密鑰對簽名交易，將此密鑰對稱為簽名密鑰對；

初始化時，每個組織的管理員選擇一組輔助節點作為輔助組，每個組織的CA生成一對公私鑰，并將該密鑰對分發給輔助組中的每個節點，該密鑰對被稱為解密密鑰對；

基于所有輔助組的解密密鑰對的公鑰，每個CA計算得到一個聯合公鑰；除區塊鏈網絡中的節點，任何想要讀/寫區塊鏈賬本的DO或DU，都要從CA獲得證書，在頒發給DO/DU的證書中包含其由CA批準的屬性；

為防止攻擊者獲取到屬性，CA首先用聯合公鑰對屬性值進行加密，然后將密文存儲到證書中；

步驟2：數據上傳；

當DO要共享一條數據時，DO首先為自己的數據制定一條訪問策略，并計算聯合公鑰；然后，DO使用此公鑰加密該訪問策略；最后，DO通過訪問控制合約ACC，將加密的數據以及元數據，連同加密的訪問策略上傳到區塊鏈；

其中，訪問策略的加密方式為：DO首先計算策略中每個屬性值的哈希值，對于每個屬性，DO使用聯合公鑰pk_∑來加密哈希和常量1的總和；

步驟3：請求訪問；

如果DU對DO的數據感興趣，它向區塊鏈提交請求以獲得訪問授權；ACC接收DU的請求并判斷DU的屬性是否滿足訪問策略；ACC利用加密方案的同態性，計算出加密后的訪問策略和DU屬性之間的“差異”；

具體地，通過查詢賬本上發布的元數據，DU能夠決定它是否需要DO的數據；

為獲得訪問授權，DU調用智能合約ACC中定義的請求訪問函數；智能合約收到請求后，首先檢查DU的證書，獲取加密屬性集智能合約ACC根據DU請求的RID，從分類帳中檢索與數據關聯的加密訪問策略

給定和智能合約ACC能夠計算加密的“差異”CT_result：

策略的布爾結構保留在CT_result中；對于中的每個屬性智能合約ACC在中找到屬性名相同的屬性H(value)表示屬性值value的哈希值；然后利用加密方案的同態性計算

加密后的差異存儲在賬本中并用RID標記，交易Tx_ct＝{RID,BPK_DU,CT_result,sign}將附加到分類帳中，BPK_DU表示DU在區塊鏈上注冊的公鑰，sign表示簽名；

步驟4：進行授權；

來自不同組織的輔助節點共同解密計算結果；每個輔助組選擇一個節點進行解密任務，每個選定的節點只能部分解密“差異”，其中1個被選中的節點收集其他節點的部分解密結果，得到最終的解密結果，該節點將結果發送到ACC；然后，智能合約判斷是否對DU進行授權；

通過查詢ACC，DU獲知授權結果。

2.如權利要求1所述的一種基于區塊鏈的可隱藏策略和屬性的訪問控制方法，其特征在于，步驟1中，解密密鑰對通過DT-PKC算法生成。

3.如權利要求1所述的一種基于區塊鏈的可隱藏策略和屬性的訪問控制方法，其特征在于，步驟1中，選擇輔助節點時，每個輔助組在任何時間都需要有一個節點處于活躍狀態，將該節點稱為領導節點，每個輔助組運行Raft算法中的領導人選舉算法來選擇出領導節點；追隨者只響應來自其它節點的請求；

如果追隨者沒有收到任何通信，它就會成為候選人并發起選舉，獲得超過包括自己在內的組內節點數量一半的輔助節點投票的候選人成為新的領導者，而原領導者則在失敗后成為追隨者。

4.如權利要求1所述的一種基于區塊鏈的可隱藏策略和屬性的訪問控制方法，其特征在于，步驟1中，CA對屬性值進行加密的方法如下：

每個屬性包括兩個部分：屬性名稱name和屬性值value，則屬性attr表示為attr＝{name:value}；

給定屬性attr＝name:value，CA首先計算該值的哈希值H(value)，然后CA使用聯合公鑰pk_Σ來加密哈希，證書中寫入的屬性表示為