【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及云存儲安全，尤其涉及一種支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法、裝置及存儲介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、大數(shù)據(jù)時(shí)代，云存儲服務(wù)是解決海量數(shù)據(jù)存儲和管理的主要手段。近年來，數(shù)據(jù)泄露事件頻發(fā)，云存儲的安全問題引起了廣泛關(guān)注。加密是防止數(shù)據(jù)泄露的主要技術(shù)手段，在當(dāng)前的云存儲系統(tǒng)中得到了廣泛部署。具體來說，用戶可以采用數(shù)據(jù)加密-外包存儲的模式來管理其數(shù)據(jù)。然而傳統(tǒng)的加密技術(shù)在保證數(shù)據(jù)機(jī)密性的同時(shí)也降低了數(shù)據(jù)的可用性。典型地，當(dāng)用戶需要基于關(guān)鍵詞檢索數(shù)據(jù)時(shí)，需要下載完整的加密數(shù)據(jù)庫，完全解密，恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)后，再基于關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索。
2、可搜索加密技術(shù)是支持用戶對加密數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)鍵詞檢索的密碼學(xué)原語。在此基礎(chǔ)之上，動態(tài)的可搜索加密技術(shù)還支持用戶根據(jù)關(guān)鍵詞對加密數(shù)據(jù)進(jìn)行更新(增加或刪除操作)。隨著技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)應(yīng)用場景的不同，可搜索加密技術(shù)被分為對稱可搜索加密技術(shù)和公鑰可搜索加密技術(shù)。
3、對稱可搜索加密技術(shù)允許用戶使用自己的私鑰加密數(shù)據(jù)后外包存儲到云服務(wù)器。檢索時(shí)，用戶使用自己的私鑰生成檢索陷門發(fā)送給云服務(wù)器。云服務(wù)器使用檢索陷門執(zhí)行數(shù)據(jù)庫檢索操作后，返回檢索結(jié)果給用戶。對稱可搜索加密方案通常基于偽隨機(jī)函數(shù)，具有計(jì)算開銷小、速度快、高效的特點(diǎn)。但是，對稱可搜索加密技術(shù)僅適用于單用戶模型，即用戶加密數(shù)據(jù)并外包存儲到云服務(wù)器后，只允許用戶本身對加密數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。
4、適用于多用戶模型的可搜索加密技術(shù)被稱為公鑰可搜索加密技術(shù)。在公鑰可搜索加密中，根據(jù)用戶操作類型的不同，可將用戶分為讀者和寫者。其中，讀者擁有一對
5、現(xiàn)有技術(shù)中，如cn104780161b所公開的一種云存儲中支持多用戶的可搜索加密方法，利用對稱加密算法加密和解密文件；同時(shí)利用對稱可搜索加密方案加密關(guān)鍵字并生成陷門；利用給用戶添加訪問權(quán)限的方法，實(shí)現(xiàn)了對密文的直接檢索，效率和安全性都得到了提高；實(shí)現(xiàn)了對文件的訪問權(quán)限控制；實(shí)現(xiàn)了對用戶的動態(tài)添加和刪除。
6、但其仍然不能支持多個寫者客戶端基于關(guān)鍵詞動態(tài)更新加密數(shù)據(jù)庫，讀者客戶端也不能利用一個檢索令牌，高效地檢索多個寫者的加密數(shù)據(jù)庫。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法、裝置及存儲介質(zhì)。
2、本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：本專利技術(shù)設(shè)計(jì)了一種支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其目的在于，實(shí)現(xiàn)多用戶動態(tài)更新和高效檢索，即在多用戶模型下，支持多個寫者客戶端基于關(guān)鍵詞動態(tài)更新加密數(shù)據(jù)庫，且支持讀者客戶端利用一個檢索令牌，高效地檢索多個寫者的加密數(shù)據(jù)庫。
3、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)利用密鑰聚合加密技術(shù)和云存儲技術(shù)，構(gòu)建了一種支持多用戶的動態(tài)可搜索加密算法包括以下步驟：s1：系統(tǒng)初始化階段：根據(jù)安全參數(shù)，生成系統(tǒng)的公共參數(shù)、讀者公私鑰；確定寫者數(shù)量n，為每一位寫者編號i，i∈[1，n]，記編號為i的寫者為wi；wi根據(jù)系統(tǒng)公共參數(shù)生成其私鑰并初始化所需數(shù)據(jù)集合；s2：密文生成和上傳階段：所述寫者根據(jù)待更新的關(guān)鍵詞w，使用自己的私鑰生成可檢索密文和狀態(tài)密文，使用所述讀者公鑰生成檢索陷門密文，并將所有密文上傳至云服務(wù)器；s3：檢索令牌生成階段：所述讀者獲取當(dāng)前周期e，對于目標(biāo)寫者集合s和關(guān)鍵詞w，使用主私鑰派生出解密密鑰作為檢索令牌，并將集合s與檢索令牌發(fā)送給云服務(wù)器；s4：密文檢索階段：對于任意一位寫者，云服務(wù)器根據(jù)其狀態(tài)密文集合和檢索陷門密文集合，利用檢索令牌解密其檢索陷門密文和狀態(tài)密文，恢復(fù)出相應(yīng)的關(guān)鍵詞陷門和狀態(tài)并檢索其加密數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步對s中每一位寫者的加密數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索；s5：陷門密文集合重構(gòu)階段：對于一個新的周期，寫者wi更新每一個檢索陷門密文，構(gòu)成陷門密文集合并上傳至云服務(wù)器。
4、優(yōu)選的，所述的s1：系統(tǒng)初始化階段，還包括以下步驟：s11：讀者r根據(jù)安全參數(shù)λ，確定系統(tǒng)公共參數(shù)、讀者公私鑰對，確定寫者數(shù)量n，為系統(tǒng)中每一位寫者編號i，i∈[1，n]，記編號為i的寫者為wi；s12：r設(shè)置一個雙線性映射e：其中，為素?cái)?shù)p階加法循環(huán)群，生成元分別為g1，g2，為p階乘法循環(huán)群，生成元為gt；s13：r設(shè)置偽隨機(jī)函數(shù)f：{0，1}λ×{0，1}λ→{0，1}λ，偽隨機(jī)置換p：{0，1}λ×{0，1}λ←{0，1}λ，p-1為p的逆置換，設(shè)置密碼學(xué)哈希函數(shù)h：g：h，h1，h2：{0，1}*←{0，1}λ；s14：r隨機(jī)選取a←zp，記集合計(jì)算公開參數(shù)r隨機(jī)選取γ，θ←zp作為主私鑰msk＝(γ，θ)，并計(jì)算對應(yīng)的公鑰選擇一個對稱加密算法enc，dec為其對應(yīng)的解密算法；s15：r公布全局公開參數(shù)：
5、
6、s16：wi隨機(jī)選取私鑰ski←{0，1}λ，初始化空集合sli，sti，eti，edbi，eci，其中，sti為操作狀態(tài)集合，sti[w]本地存儲記錄了wi最新的操作狀態(tài)；sli為檢索標(biāo)志集合，sli[w]本地存儲，標(biāo)志了w是否生成了檢索陷門密文(sli[w]＝0表示未生成檢索陷門密文，sli[w]＝1表示已生成檢索陷門密文)；eti檢索陷門密文集合，eci為狀態(tài)密文集合，edbi為加密數(shù)據(jù)庫，eti，eci，edbi均存儲于云服務(wù)器。
7、優(yōu)選的，所述的s2：密文生成和上傳階段，還包括以下步驟：s21：寫者獲取關(guān)鍵詞w的更新計(jì)數(shù)器t、狀態(tài)stt和所在周期et，計(jì)算關(guān)鍵詞陷門tw；s22：選取動態(tài)密鑰kt+1，利用偽隨機(jī)置換更新關(guān)鍵詞狀態(tài)為stt+1；s23：寫者計(jì)算出w的本次操作在數(shù)據(jù)庫中的索引add和密文val，(add,val)作為可檢索密文；s24：寫者計(jì)算狀態(tài)密文索引cin、周期密鑰ek、密文cval，(cin，cval)作為狀態(tài)密文；s25：寫者利用讀者公鑰加密(tw，ek)為c，c作為檢索陷門密文；s26：寫者將可檢索密文、狀態(tài)密文和檢索陷門密文上傳至云服務(wù)器。
8、優(yōu)選的，所述的s2密文生成和上傳階段由寫者進(jìn)行，具體包括以下步驟：
9、當(dāng)wi想要更新自己的數(shù)據(jù)庫edbi時(shí)，獲取當(dāng)前周期e，對于待更新的關(guān)鍵詞w，文件標(biāo)識符id和更新操作符op(op＝add表示增加操作，op＝del表示刪除操作)，寫者wi使用自己的私鑰ki生成可檢索密文、狀態(tài)密文和檢索陷門，使用讀者r的公鑰pk加密檢索陷門后，將可檢索密文、狀態(tài)密文和檢索陷門密文上傳至云服務(wù)器：s211：wi計(jì)算關(guān)鍵詞陷門tw←f(ki，h(w))，從操作狀態(tài)集合sti獲取狀態(tài)、更新計(jì)數(shù)器和周期(stt,t，et)←sti[w]；若sti[w]＝⊥，置更新計(jì)數(shù)器t＝0，隨機(jī)選擇操作狀態(tài)stt本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：所述的S1：系統(tǒng)初始化階段，還包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：所述的S2：密文生成和上傳階段，還包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：所述的S2密文生成和上傳階段由寫者進(jìn)行，具體包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：所述的S3：檢索令牌生成階段，由讀者進(jìn)行，具體包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：所述的S4：密文檢索階段，具體包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：所述的S4：密文檢索階段，還包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：所述的S5：陷門密文集合重構(gòu)階段，具體包括以下步驟：>
9.一種支持多用戶的動態(tài)可搜索加密裝置，其特征在于：包括：
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于：所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器加載并執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：所述的s1：系統(tǒng)初始化階段，還包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：所述的s2：密文生成和上傳階段，還包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：所述的s2密文生成和上傳階段由寫者進(jìn)行，具體包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多用戶的動態(tài)可搜索加密方法，其特征在于：所述的s3：檢索令牌生成階段，由讀者進(jìn)行，具體包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求1...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張?jiān)?/a>，康寧，宋雅晴，何欣雨，
申請(專利權(quán))人：電子科技大學(xué)長三角研究院湖州，
類型：發(fā)明
國別省市：
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