[發明專利]云邊端環境下可驗證的輕量化可搜索加密方法

在審

• 申請號: 202310246747.4
• 申請日: 2023-03-15
• 公開（公告）號: CN116318964A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 杜瑞忠;蔣浩宇;李明月
• 申請（專利權）人: 河北大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L9/32;H04L9/08;H04L9/00;H04L67/06
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 胡素梅

1.一種云邊端環境下可驗證的輕量化可搜索加密方法，其特征是，包括如下步驟：

a、密鑰生成中心產生并分發公共參數給用戶和數據持有人，同時向第一云服務器和第二云服務器分別分發部分強私鑰，且為代理邊緣結點產生密鑰對；

b、用戶和數據持有人根據公共參數產生屬于自己的密鑰對，數據持有人根據自己的公鑰產生可搜索密文，并使用對稱密鑰加密文檔；用戶使用自己的公鑰產生與可搜索密文對應的搜索陷門；用戶和數據持有人將搜索陷門、可搜索密文和加密文檔上傳至邊緣結點；邊緣結點包括普通邊緣結點和代理邊緣結點；

c、普通邊緣結點首先對加密文檔計算至少閾值數量個簽名，之后由代理邊緣結點將所有簽名進行整合；

d、普通邊緣結點將加密文檔、可搜索密文、搜索陷門和整合后的簽名上傳至第一云服務器；

e、第一云服務器首先將加密文檔、可搜索密文、搜索陷門和整合后的簽名在第二云服務器備份；之后第一云服務器和第二云服務器交互式的執行子集決策機制、跨域安全計算協議，計算一個加密值；

f、第二云服務器將步驟e所計算的加密值交給用戶，由用戶根據該加密值判斷對應的加密文檔是否屬于最終的搜索結果；如果是，則由用戶向第二云服務器申請獲取該加密文檔；

g、第二云服務器收到用戶獲取加密文檔的請求后，通過與代理邊緣結點交互對相關加密文檔進行驗證，刪除其中被半可信云服務器增加的惡意文檔；

h、第二云服務器將經過搜索和驗證的的加密文檔發送給用戶；

i、用戶收到加密文檔后使用對稱密鑰進行解密。

2.根據權利要求1所述的云邊端環境下可驗證的輕量化可搜索加密方法，其特征是，

步驟a中，密鑰生成中心產生的公共參數為PP＝(N,s,BP)，其中，N和s為密鑰生成中心執行KeyGen得到的參數，BP為雙線性對參數，BP＝{G,G_T,e,p,g}，G和G_T是兩個大素數p階循環群，g是循環群G的生成元，e:G×G→G_T是一個雙線性映射；

密鑰生成中心為代理邊緣結點產生密鑰對(pk_m＝g^b,sk_m＝b)；

步驟c中，代理邊緣結點首先輸出ξ-1次的多項式f(x)＝c_ξ-1x^ξ-1+...+c₁x+c₀，其中，c₀＝b,i≤2ξ-1；ξ為閾值，i為普通邊緣結點數量；代理邊緣結點選擇i個滿足多項式f(x)的元素對{(x₁,y₁),(x₂,y₂),...,(x_i,y_i)}，并將y₁,...,y_i發送給普通邊緣結點用于簽名；

普通邊緣結點對加密文檔計算簽名，具體如下：其中，H₀和H₁是兩個抗碰撞哈希函數，H₀:{0,1}^*→Z_p，H₁:{0,1}^*→G；C_m為加密文檔；

代理邊緣結點將所有簽名進行整合，具體如下：其中，