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专利号: 2016111291743
申请人: 四川师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种公有云环境下的密文共享方法,其特征在于,包括:初始化:设置安全参数d;授权中心选择一个阶为大素数p的双线性群G0和G1,记G0的生成元为g,对应的双线性映射为e:G0×G0→G1;定义系统所需的属性空间A={a1,a2,…,an}和用户身份空间AID={uid0,uid1,…,uidi,…,uidm},其中,uid0为授权中心标识符,uidi为数据所有者标识符;定义一个哈希函数H:{0,1}*→G0,随机选择 将系统公钥信息PK={G0,g,gβ,e(g,g)α}发往云服务器并公开,数据所有者秘密保存主私钥MK={gα,β},其中,为大素数p的剩余类集合中与大素数p互素的元素构成的集合;

生成用户私钥:授权中心为用户Ui分配一对公私钥 将 发往云服务器并公开, 由用户秘密保存,其中, 为用户Ui的公钥, 为用户Ui的私钥;设用户Ui对应的属性集合为 令w=w'∪{uid0,uidi},随机选择 对于每个元素aj∈w',随机选择 生成私钥将私钥保存在云端的用户私钥表中,其中,授权中心标识符uid0对应的私钥子项用用户Ui的公钥加密保存;

加密:包括对文件进行安全存储和密文共享;

解密:包括云服务器解密和用户客户端解密。

2.根据权利要求1所述的公有云环境下的密文共享方法,其特征在于,对文件进行安全存储包括:用户客户端使用对称加密算法和数据加密密钥kf加密文件获得数据密文 其中,f为需要安全存储的文件;

为安全存储访问结构树T的根节点随机选择一个一元一次多项式Qr(x)和 使得s=Qr(0),Qr(1)为安全存储访问结构树T左子树根节点的取值,Qr(2)为安全存储访问结构树T右子树根节点的取值;

计算数据加密密钥的密文为

用户客户端将数据密文 数据加密密钥的密文CT和安全存储访问结构树T左子树根节点的取值Qr(1)上传到云端;

云服务器收到用户客户端上传的数据后,计算数据所有者标识符uidi对应叶子节点的密文子项 和 并将数据密文 和数据加密密钥kf的所有密文子项和安全存储访问结构树T左子树根节点的取值Qr(1)保存到对应于数据所有者的存储空间;

在文件安全存储而不共享的情况下,数据加密密钥kf的完整密文为

3.根据权利要求2所述的公有云环境下的密文共享方法,其特征在于,安全存储访问结构树T的根节点操作符为AND,安全存储访问结构树T的左孩子节点代表数据所有者标识符uidi,安全存储访问结构树T的右孩子节点代表授权中心标识符uid0。

4.根据权利要求2所述的公有云环境下的密文共享方法,其特征在于,密文共享包括:数据所有者根据访问逻辑表达式构建并上传文件共享访问结构树T';

云服务器根据文件共享访问结构树T'将安全存储访问结构树T改造为云文件共享访问结构树;

为云文件共享访问结构树每个叶子节点赋值 其中,LT'表示文件共享访问结构树T'的叶子节点的集合:令文件共享访问结构树T'的根节点对应的秘密共享数为Qr(1);对于任意非根节点x且其父节点操作符为AND,Qx(0)=Qparent(x)(index(x)),parent(x)为非根节点x的父节点,index(x)为非根节点x在兄弟节点中的排行序号;对于任意非根节点x且其父节点操作符为OR,Qx(0)=Qparent(x)(0);

计算文件共享访问结构树T'对应的密文子项为:

其中,att()用于求叶子节点对应的属性;

数据加密密钥kf完整的共享密文为

5.根据权利要求4所述的公有云环境下的密文共享方法,其特征在于,云服务器根据文件共享访问结构树T'将安全存储访问结构树T改造为云文件共享访问结构树包括:新建OR节点,用新建OR节点替代安全存储访问结构树T中数据所有者标识符uidi对应的节点,数据所有者标识符uidi对应的节点成为新建OR节点的左孩子,文件共享访问结构树T'成为新建OR节点的右子树。

6.根据权利要求4所述的公有云环境下的密文共享方法,其特征在于,云服务器解密包括:对于叶子节点x,解密算法为

对于非叶子节点x,解密算法为

其中,sx为非叶子节点x的所有孩子节点构成的集合, index(z)为叶子节点z在兄弟节点中的排行序号,parent(z)为叶子节点z的父节点,Qx(0)为非叶子节点x对应多项式的常数项;

文件共享访问结构树T'的根节点的解密为

其中, 为文件共享访问结构树T'的根节点对应多项式的常数项。

7.根据权利要求6所述的公有云环境下的密文共享方法,其特征在于,用户客户端解密包括:数据所有者或共享用户将密文子项 解密得

到的 以及授权中心标识符uid0对应的加了密的私钥子项 和从云端下载到本地;

用私钥 解密得到 和

用 和 解密授权中心标识符uid0对应叶子节点得到利用非叶 子节点解 密算法解密云 文件共享 访问结构树的 根节点 :其中,Qr(0)为云文件共享访问结构树的根节点对应多项式的常数项;

解密数据加密密钥kf的算法为:

用户再利用数据加密密钥kf将文件密文进行解密以恢复文件f。