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专利号: 2022106512633
申请人: 长春理工大学
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:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于智能合约的数据完整性验证方法,其特征是:该方法由以下步骤实现:步骤一、选择阶数为素数p的乘法循环群G,G的一个生成元为g,整数循环群Zp;生成双线性映射e,选择强抗碰撞哈希函数h;

步骤二、构建用于数据完整性验证的审计树,其中叶节点与数据块相关联,设定任意节点Ti,Ti.left和Ti.right分别是Ti的左右子节点,Troot为树的根节点;

Ti代表的值计算如公式(1):

树的根节点Troot的计算如公式(2)所示:其中随机数r∈Zp;

步骤三、用户将上传的数据M分成n块,M={m1,m2,mi,…,mn},采用密钥生成器为数据块mi生成密钥keyi,基于加密算法加密每个分块,对每个数据块mi进行加密,获得密文C={C1,C2,…,Cn},用户将密文C发送至CSP;

r

步骤四、用户生成随机数r∈Zp,构造g 作为验证标签,并采用强抗碰撞哈希函数生成{h(C1),h(C2),…,h(Cn)},构建数据块标签集合用户将数据块标签集合MD上传至TPA;

步骤五、TPA验证CSP中的数据,即:TPA与CSP采用混沌系统实现无交互挑战,具体过程为:步骤五一、CSP根据t时刻混沌系统生成的随机序列,生成相应的索引集根据索引集选取对应的密文块

r′

步骤五二、CSP生成随机数r'∈Zp,构造g 作为CSP的验证标签,并结合哈希函数,构建密文块 的标签集合步骤五三、CSP根据步骤二的审计树计算标签集合的根节点,构造完整性证据并将所述完整性证据V'root和时间t发送至TPA,将所述完整性证据V'root和随机序列发送给智能合约;

步骤五四、TPA根据t时刻的混沌系统生成随机序列,建立随机序列与需要验证的数据块编号的对应关系,找到验证的标签集合步骤五五、TPA根据步骤二的审计树计算标签的根节点值,构造验证标签并将Vroot和随机序列发送给智能合约;

r r′

步骤六、TPA比较完整性证据V'root和验证标签Vroot,通过交换g 和g ,根据双线性映射比较 和 若二者值相等,表示CSP如实存储用户数据,TPA向智能合约交付审计结果TRUE;若不相等,TPA向智能合约交付审计结果FALSE;

步骤七、区块链对步骤五三和步骤五五中CSP和TPA发送的两组随机序列进行比较,如果不相等,区块链向CSP和TPA发送信息,提示两方混沌系统重新进行同步,并返回步骤五;

如果相等,触发智能合约,执行步骤八;

步骤八、智能合约比较V'root和Vroot是否相等,如果相等,则TPA没有诚实执行审计任务,r r′TPA向用户支付费用;如果不相等,智能合约交换验证标签g 和g ,根据双线性映射比较和 是否相等;

步骤九、根据TPA审计结果为TRUE或FALSE与e 和是否相等分为以下四种情况:

步骤九一、TPA审计结果为TRUE, 和 相等,则CSP和TPA如实执行存储和审计任务,用户向TPA和CSP支付费用;

步骤九二、TPA审计结果为TRUE, 和 不相等,TPA向用户支付费用;

步骤九三、TPA审计结果为FALSE, 和 相等,TPA向用户支付费用;

步骤九四、TPA审计结果为FALSE, 和 不相等,则智能合约请求用户发送验证的数据块标签的哈希值集合,请求TPA发送验证的数据块标签,智能合约计算TPA发送的数据块标签的哈希值集合。

2.根据权利要求1所述的基于智能合约的数据完整性验证方法,其特征在于:步骤九四中,智能合约计算TPA发送的数据块标签的哈希值集合,并做出判断:若TPA和用户对应数据块标签的哈希值不完全一致,TPA向用户支付费用;

若TPA和用户对应数据块标签的哈希值相等,则利用TPA发送的数据块标签计算根节点值V″root,将V″root和V″root重新变换进行双线性映射比较,如果变换后相等,TPA向用户支付费用,反之,CSP向用户支付费用。