[發(fā)明專利]一種具有同態(tài)特性的CP-ABE外包解密方法和裝置

在審

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• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN116318647A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張峰;王昊;陶宇;石建
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州后量子密碼科技有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 杭州大道知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33525
• 代理人: 奚麗萍

1.一種具有同態(tài)特性的CP-ABE外包解密方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、系統(tǒng)初始化：權(quán)限中心生成系統(tǒng)輸出公開參數(shù)PK與主密鑰MK；

步驟S2、密鑰生成：權(quán)限中心隨機為用戶i擁有的合法屬性集中的每個屬性選擇隨機數(shù)，并根據(jù)隨機數(shù)、第一屬性私鑰組件、第二屬性私鑰組件、第三屬性私鑰組件、第四屬性私鑰組件、第五屬性私鑰組件生成用戶i的屬性私鑰；

步驟S3、內(nèi)容加密：內(nèi)容提供者采用CP-ABE訪問結(jié)構(gòu)，對內(nèi)容M進(jìn)行加密，得到密文CT；

步驟S4、外包任務(wù)委托：用戶i向邊緣服務(wù)器NR發(fā)送外包請求，同時將密文CT和屬性私鑰分別通過用戶i被分配的一對組密鑰進(jìn)行加密得到密文和屬性私鑰，將密文和屬性私鑰上傳至邊緣服務(wù)器NR；

步驟S5、外包解密：邊緣服務(wù)器NR將密文和屬性私鑰計算出其對應(yīng)的密文形式屬性值，并將計算出的所有密文屬性值集合返回給用戶i；

步驟S6、本地解密：用戶i通過第二屬性私鑰組件組密鑰將密文屬性值集合解密為明文形式的屬性值集合，用戶i通過明文形式的屬性值集合恢復(fù)出CP-ABE訪問結(jié)構(gòu)的根節(jié)點的屬性值，并最終解密得到內(nèi)容M。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有同態(tài)特性的CP-ABE外包解密方法，其特征在于，所述步驟S1中權(quán)限中心生成系統(tǒng)輸出公開參數(shù)與主密鑰；其中，，p是一個大素數(shù)，；G₀和G₁是兩個p階乘法群，g是G₀的生成元；表示一次線性匹配運算；表示哈希運算。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有同態(tài)特性的CP-ABE外包解密方法，其特征在于，所述步驟S2中用戶i擁有的合法屬性集定義為，其中，為用戶i擁有的合法屬性數(shù)量。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有同態(tài)特性的CP-ABE外包解密方法，其特征在于，所述步驟S2中用戶i的屬性私鑰，具體表示為：

其中，，為用戶i擁有的合法屬性集中的每個屬性選擇隨機數(shù)，。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有同態(tài)特性的CP-ABE外包解密方法，其特征在于，所述步驟S3中密文CT表示為：

其中，C為內(nèi)容M經(jīng)過e(?,?)運算加密后的密文組件；L是CP-ABE訪問結(jié)構(gòu)中所有葉節(jié)點l的集合；為葉節(jié)點l對應(yīng)的屬性描述，為根結(jié)點R的屬性值；和分別是CP-ABE訪問結(jié)構(gòu)的根結(jié)點R和葉節(jié)點l對應(yīng)的秘密值；對于每一個葉節(jié)點l，密文CT中都包含兩個對應(yīng)的密文組件以及。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有同態(tài)特性的CP-ABE外包解密方法，其特征在于，所述步驟S4中組密鑰表示為，其中，組密鑰密文和屬性私鑰分別表示為：

其中，由密文CT中的密文組件經(jīng)過組密鑰加密計算而來密文形式的密文組件；由屬性私鑰中的第三屬性私鑰組件經(jīng)過組密鑰加密計算而來密文形式的密文組件。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有同態(tài)特性的CP-ABE外包解密方法，其特征在于，所述步驟S5中密文形式屬性值表示為：

其中，表示葉節(jié)點l對應(yīng)的屬性描述為，密文屬性值集合，表示為L中一系列葉節(jié)點l對應(yīng)的密文形式屬性值的集合。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種具有同態(tài)特性的CP-ABE外包解密方法，其特征在于，所述步驟S6中用戶i通過第二屬性私鑰組件組密鑰將密文屬性值集合解密為明文形式的屬性值集合：

根節(jié)點的屬性值具體表示為：，解密得到內(nèi)容M具體計算方式為：。