一種支持多用戶的可搜索加密系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種支持多用戶的可搜索加密系統(tǒng)及其方法，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)無法精確搜索特定加密文件的問題。系統(tǒng)包括可信授權(quán)中心TA、服務(wù)提供商和用戶。可信授權(quán)中心TA由系統(tǒng)初始化模塊、密鑰產(chǎn)生及管理模塊和用戶信息管理模塊組成；服務(wù)提供商包括文件服務(wù)器和管理服務(wù)器；用戶包括數(shù)據(jù)提供者和數(shù)據(jù)接收者。方法步驟為：初始化系統(tǒng)、密鑰分發(fā)、文件加密、業(yè)務(wù)外包、文件檢索、用戶解密、用戶注銷及添加。本發(fā)明通過對(duì)文件建立關(guān)鍵字索引來縮短用戶檢索文件時(shí)間，并且精確的文件檢索減小了用戶的存儲(chǔ)和計(jì)算開銷。本發(fā)明在精確檢索文件的同時(shí)，確保了文件的前向和后向安全性，同時(shí)支持多個(gè)用戶同時(shí)解密的情況。
【專利說明】一種支持多用戶的可搜索加密系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)信息安全【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種涉及計(jì)算機(jī)加密文件的高效搜索的安全方案，可用于對(duì)信息安全系統(tǒng)等環(huán)境下的加密文件進(jìn)行高效搜索。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，越來越多的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行共享，在給我們提供方便的同時(shí)，也使我們面臨著數(shù)據(jù)處理開銷大和安全性難以保障等問題。為了解決上述問題，首先，我們可以將數(shù)據(jù)處理外包到具有無限運(yùn)算能力的云服務(wù)器上，外包服務(wù)開銷小、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)使其越來越受歡迎；其次，為了保障數(shù)據(jù)的機(jī)密性，在用戶將數(shù)據(jù)在上傳到不可信云服務(wù)器之前，都要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，從而使得云服務(wù)器得不到關(guān)于數(shù)據(jù)的任何有效信息。
[0003]然而，當(dāng)大量的加密文件存儲(chǔ)在云服務(wù)器上時(shí)，文件的管理變得尤為復(fù)雜。當(dāng)用戶想要在網(wǎng)絡(luò)上檢索并下載自己需要的文件時(shí)，如何在大量加密文件中找出用戶需要的特定文件是一個(gè)復(fù)雜的問題。傳統(tǒng)方法是:當(dāng)用戶向服務(wù)器提出檢索請(qǐng)求時(shí)，云服務(wù)器驗(yàn)證用戶身份信息后，查詢?cè)撚脩艨梢栽L問的密文，并把這些密文全部返回給用戶，用戶使用自己的私鑰解密密文后讀取信息。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，這種傳統(tǒng)的檢索方法具有很多無法避免的缺陷:一是云服務(wù)器將所有該用戶可以解密的文件返回給用戶，需要消耗大量時(shí)間和帶寬；二是用戶得到文件后，需要對(duì)所有文件進(jìn)行解密，得到明文后才能找到自己需要的文件，文件解密操作給用戶帶來了很大的計(jì)算量，大量不需要文件的解密浪費(fèi)了用戶很多資源。因此，有必要提出一種新的檢索方式，使用戶在保障文件安全的同時(shí)，又能高效、可靠地檢索到需要的特定文件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出一種支持多用戶的可搜索加密系統(tǒng)及方法，以確保用戶在對(duì)特定文件進(jìn)行檢索時(shí)，服務(wù)器能夠快速、正確地返回結(jié)果，同時(shí)確保加密文件傳輸安全。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)原理是:通過用戶加密文件時(shí)對(duì)每個(gè)文件建立相應(yīng)的關(guān)鍵字索引并存儲(chǔ)在服務(wù)器上，用戶檢索特定文件時(shí)處理相關(guān)關(guān)鍵字提交給服務(wù)器，服務(wù)器在對(duì)用戶進(jìn)行身份驗(yàn)證后匹配關(guān)鍵字，將匹配成功的文件返回給用戶完成一次文件檢索。同時(shí)，基于屬性加密和用屬性群密鑰重加密的應(yīng)用為檢索支持多用戶操作并提供了前向和后向安全性。其技術(shù)方案如下:
[0006]一、本發(fā)明的支持多用戶的可搜索加密系統(tǒng)包括:可信授權(quán)中心TA、服務(wù)提供商和用戶；
[0007]所述可信授權(quán)中心TA由系統(tǒng)初始化模塊、密鑰產(chǎn)生及管理模塊和用戶信息管理模塊組成:系統(tǒng)初始化模塊用于初始化系統(tǒng)，為系統(tǒng)生成公共參數(shù)和主密鑰，公共參數(shù)公開并發(fā)送給密鑰產(chǎn)生及管理模塊，主密鑰由系統(tǒng)初始化模塊保密存儲(chǔ)；密鑰產(chǎn)生及管理模塊用于管理系統(tǒng)中用戶的屬性私鑰、查詢密鑰和補(bǔ)充密鑰，并將屬性私鑰和查詢密鑰分發(fā)給用戶，將用戶的補(bǔ)充密鑰及屬性發(fā)送給用戶信息管理模塊；用戶信息管理模塊將擁有相同屬性的用戶生成屬性群用戶列表，連同補(bǔ)充密鑰發(fā)送給服務(wù)提供商；
[0008]所述服務(wù)提供商包括文件服務(wù)器和管理服務(wù)器:文件服務(wù)器接收并存儲(chǔ)用戶信息管理模塊提供的用戶信息以及系統(tǒng)中用戶提交的用于共享的加密文件；管理服務(wù)器根據(jù)文件服務(wù)器存儲(chǔ)的用戶信息，產(chǎn)生及管理用戶的路徑密鑰，并將路徑密鑰分發(fā)給用戶，同時(shí)，管理文件服務(wù)器的所有文件，為用戶提供數(shù)據(jù)外包服務(wù)，并且響應(yīng)用戶的檢索業(yè)務(wù)情求，將相應(yīng)密文返回給請(qǐng)求用戶；
[0009]所述用戶包括數(shù)據(jù)提供者和數(shù)據(jù)接收者:數(shù)據(jù)提供者，向文件服務(wù)器提供用于共享的加密文件，并且擁有數(shù)據(jù)接收者的所有操作權(quán)限；數(shù)據(jù)接收者，向管理服務(wù)器發(fā)送文件檢索請(qǐng)求，當(dāng)數(shù)據(jù)接收者擁有該文件的訪問權(quán)限時(shí)，管理服務(wù)器從文件服務(wù)器找到文件發(fā)送給數(shù)據(jù)接收者。
[0010]二、一種支持多用戶的可搜索加密方法，包括:
[0011](I)初始化系統(tǒng)
[0012]系統(tǒng)初始化模塊初始化系統(tǒng)，為系統(tǒng)生成公共參數(shù)和主密鑰；
[0013](2)密鑰分發(fā)
[0014]2a)用戶與密鑰產(chǎn)生及管理模塊交互信息，進(jìn)行用戶身份認(rèn)證，用戶接收個(gè)人屬性私鑰和查詢密鑰，完成注冊(cè)；
[0015]2b)密鑰產(chǎn)生及管理模塊產(chǎn)生用戶的補(bǔ)充密鑰，并將用戶的補(bǔ)充密鑰及屬性發(fā)送給用戶信息管理模塊；
[0016]2c)用戶信息管理模塊將擁有相同屬性的用戶生成屬性群用戶列表，連同補(bǔ)充密鑰發(fā)送給文件服務(wù)器存儲(chǔ)，用于管理服務(wù)器查詢；
[0017]2d)管理服務(wù)器對(duì)用戶構(gòu)建二叉樹，為用戶分發(fā)路徑密鑰；根據(jù)文件服務(wù)器的屬性群用戶列表和路徑密鑰產(chǎn)生并保存屬性群最小覆蓋密鑰；
[0018](3)文件加密
[0019]3a)數(shù)據(jù)擁有者對(duì)不同文件設(shè)置相應(yīng)的訪問控制策略，利用密文策略基于屬性加密CP-ABE進(jìn)行加密操作產(chǎn)生密文；
[0020]3b)數(shù)據(jù)擁有者對(duì)每個(gè)文件選擇關(guān)鍵字進(jìn)行哈希操作，建立關(guān)鍵字索引；
[0021]3c)將步驟3a)和3b)產(chǎn)生的文件進(jìn)行對(duì)稱加密，產(chǎn)生的密文發(fā)送給文件服務(wù)器；
[0022](4)業(yè)務(wù)外包
[0023]4a)管理服務(wù)器為用戶的每個(gè)屬性選擇一個(gè)屬性群密鑰，并用屬性群密鑰對(duì)步驟3a)產(chǎn)生的密文重新加密，用屬性群最小覆蓋密鑰對(duì)稱加密選擇的屬性群密鑰與重新加密的密文存儲(chǔ)在文件服務(wù)器；
[0024]4b)管理服務(wù)器將步驟3b)建立的關(guān)鍵字索引做雙線性對(duì)運(yùn)算，建立新的關(guān)鍵字索引并存儲(chǔ)在文件服務(wù)器；
[0025]4c)管理服務(wù)器將系統(tǒng)中用戶的屬性與數(shù)據(jù)擁有者設(shè)置的所有密文的訪問控制策略進(jìn)行匹配，將用戶滿足訪問策略的文件列表存儲(chǔ)在文件服務(wù)器，以供用戶訪問時(shí)進(jìn)行快速檢索；
[0026](5)文件檢索[0027]5a)用戶向管理服務(wù)器發(fā)送檢索業(yè)務(wù)請(qǐng)求，請(qǐng)求數(shù)據(jù)包包含用戶身份信息、時(shí)間戳、隨機(jī)數(shù)和用哈希函數(shù)處理的文件關(guān)鍵字陷門；
[0028]5b)管理服務(wù)器確認(rèn)用戶身份后，將該用戶的訪問列表中的關(guān)鍵字索引與用戶提交的關(guān)鍵字陷門進(jìn)行匹配，找到相應(yīng)文件后返回給用戶；
[0029](6)用戶解密
[0030]6a)用戶通過嘗試所有路徑密鑰節(jié)點(diǎn)解密得到屬性群密鑰；
[0031]6b)用戶使用解密的屬性群密鑰更新屬性私鑰；
[0032]6c)用戶使用更新的屬性私鑰解密從管理服務(wù)器得到的密文；
[0033](7)用戶注銷及添加
[0034]7a)當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)用戶離開時(shí)，該用戶向用戶信息管理模塊發(fā)送注銷業(yè)務(wù)請(qǐng)求，用戶信息管理模塊驗(yàn)證用戶身份信息后同意用戶請(qǐng)求，并向管理服務(wù)器發(fā)送用戶注銷業(yè)務(wù)命令，管理服務(wù)器刪除文件服務(wù)器上該用戶的的密鑰信息，并更新屬性群用戶列表，用戶信息管理模塊做相同操作；使該用戶將不能解密其之前擁有解密權(quán)限的文件，使該可搜索加密系統(tǒng)具有前向安全性；
[0035]7b)當(dāng)有新用戶加入系統(tǒng)時(shí)，管理服務(wù)器更新該用戶所擁有的每個(gè)屬性對(duì)應(yīng)的屬性群用戶列表、屬性群密鑰、屬性群最小覆蓋密鑰和與該用戶屬性相關(guān)的密文，為用戶分發(fā)路徑密鑰，新用戶不能訪問其加入之前加密的文件，使該可搜索加密系統(tǒng)具有后向安全性；同時(shí)，密鑰產(chǎn)生及管理模塊為用戶分發(fā)屬性私鑰和查詢密鑰。
[0036]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比具有如下特點(diǎn):
[0037]1.本發(fā)明中的多用戶可搜索加密系統(tǒng)是基于屬性加密構(gòu)造的，基于屬性加密體制中用戶身份用一系列描述性的屬性表示，并有一個(gè)靈活性的訪問結(jié)構(gòu)，適用于分布式環(huán)境下解密方不固定的情況。加密方加密信息時(shí)不需要知道具體是誰解密，而解密方只需要符合相應(yīng)條件便可以解密。基于屬性加密具有只需一次加密，多次解密的特點(diǎn)很好地支持了多用戶系統(tǒng)；
[0038]2.本發(fā)明中的多用戶可搜索加密系統(tǒng)具有前向和后向安全性，前向安全性即當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)用戶離開時(shí)，用戶信息管理模塊和管理服務(wù)器刪除該用戶的的密鑰信息，并更新屬性群用戶列表，該用戶將不能再解密其之前擁有解密權(quán)限的密文；后向安全性即當(dāng)有新用戶加入系統(tǒng)時(shí)，管理服務(wù)器為該用戶的所有屬性選擇新的屬性群密鑰更新相關(guān)的密文組件，新用戶將不能訪問之前加密的密文，這符合實(shí)際應(yīng)用需求，提高了系統(tǒng)的安全性；
[0039]3.本發(fā)明中的多用戶可搜索加密方法，管理服務(wù)器根據(jù)用戶的訪問權(quán)限提前生成所有用戶的訪問列表并存儲(chǔ)在文件服務(wù)器，節(jié)省了用戶檢索時(shí)的匹配時(shí)間，提高了檢索效率；
[0040]4.本發(fā)明中的多用戶可搜索加密方法，文件服務(wù)器存儲(chǔ)的加密文件中包含相關(guān)關(guān)鍵字索引，用戶通過關(guān)鍵字進(jìn)行檢索業(yè)務(wù)請(qǐng)求，管理服務(wù)器只需檢查用戶提交的關(guān)鍵字陷門與數(shù)據(jù)服務(wù)器上存儲(chǔ)的關(guān)鍵字索引是否匹配來選擇是否響應(yīng)用戶請(qǐng)求，相比傳統(tǒng)的管理服務(wù)器將用戶所有可訪問文件返回給用戶，用戶自己解密后，從明文中查找需要的文件，用戶的計(jì)算和存儲(chǔ)開銷大大降低；
[0041]5.本發(fā)明中的多用戶可搜索加密方法具有關(guān)鍵字陷門不可區(qū)分性，包括兩方面:不同用戶查詢相同的關(guān)鍵字，攻擊者不能區(qū)分關(guān)鍵字陷門；相同用戶多次查詢相同關(guān)鍵字，攻擊者也不能區(qū)分關(guān)鍵字陷門；
[0042]6.本發(fā)明中的多用戶可搜索加密方法，用戶每次檢索使用不同的時(shí)間戳和隨機(jī)數(shù)，在公開信道傳輸也能夠抵抗重放攻擊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的方框圖；
[0044]圖2為本發(fā)明方法的流程圖。
[0045]圖3為本發(fā)明方法的二叉樹結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0047]參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一種支持多用戶的可搜索加密系統(tǒng)包括可信授權(quán)中心TA、月艮務(wù)提供商和用戶。其中:
[0048]所述可信授權(quán)中心TA由系統(tǒng)初始化模塊、密鑰產(chǎn)生及管理模塊和用戶信息管理模塊組成:系統(tǒng)初始化模塊用于初始化系統(tǒng)，為系統(tǒng)生成公共參數(shù)和主密鑰，公共參數(shù)公開并發(fā)送給密鑰產(chǎn)生及管理模塊，主密鑰由系統(tǒng)初始化模塊保密存儲(chǔ)；密鑰產(chǎn)生及管理模塊用于管理系統(tǒng)中用戶的屬性私鑰、查詢密鑰和補(bǔ)充密鑰，并將屬性私鑰和查詢密鑰分發(fā)給用戶，將用戶的補(bǔ)充密鑰及屬性發(fā)送給用戶信息管理模塊；用戶信息管理模塊將擁有相同屬性的用戶生成屬性群用戶列表，連同補(bǔ)充密鑰發(fā)送給服務(wù)提供商；
[0049]所述服務(wù)提供商包括文件服務(wù)器和管理服務(wù)器:文件服務(wù)器接收并存儲(chǔ)用戶信息管理模塊提供的用戶信息以及系統(tǒng)中用戶提交的用于共享的加密文件；管理服務(wù)器根據(jù)文件服務(wù)器存儲(chǔ)的用戶信息，產(chǎn)生及管理用戶的路徑密鑰，并將路徑密鑰分發(fā)給用戶，同時(shí)，管理文件服務(wù)器的所有文件，為用戶提供數(shù)據(jù)外包服務(wù)，并且響應(yīng)用戶的檢索業(yè)務(wù)情求，將相應(yīng)密文返回給請(qǐng)求用戶；
[0050]所述用戶包括數(shù)據(jù)提供者和數(shù)據(jù)接收者:數(shù)據(jù)提供者，向文件服務(wù)器提供用于共享的加密文件，并且擁有數(shù)據(jù)接收者的所有操作權(quán)限；數(shù)據(jù)接收者，向管理服務(wù)器發(fā)送文件檢索請(qǐng)求，當(dāng)數(shù)據(jù)接收者擁有該文件的訪問權(quán)限時(shí)，管理服務(wù)器從文件服務(wù)器找到文件發(fā)送給數(shù)據(jù)接收者。
[0051]參照?qǐng)D2，本發(fā)明的一種支持多用戶的可搜索加密方法，包括如下步驟:
[0052]步驟I，初始化系統(tǒng)。
[0053]系統(tǒng)初始化模塊初始化系統(tǒng)，為系統(tǒng)生成公共參數(shù)PK = (G, g, h = g0, e(g, g)α,Η, Ε)和主密鑰MK= (kmask，i3，ga)。公共參數(shù)PK包含循環(huán)群G、群G的生成元g、群上的雙線性對(duì)運(yùn)算e(g, g) a、哈希函數(shù)H和對(duì)稱加密算法E,循環(huán)群上的雙線性對(duì)運(yùn)算e(g, g) a是基于離散對(duì)數(shù)困難問題的，哈希函數(shù)H是單向陷門函數(shù)；主密鑰MK包含隨機(jī)數(shù)β和主查
詢密鑰kmask。kmask, α, β e 是隨機(jī)生成的。PK公開并發(fā)送給密鑰產(chǎn)生及管理模塊，MK
保密存儲(chǔ)在系統(tǒng)初始化模塊。
[0054]步驟2,密鑰分發(fā)。
[0055]2a)用戶與密鑰產(chǎn)生及管理模塊交互信息，進(jìn)行身份認(rèn)證，密鑰產(chǎn)生及管理模塊為用戶產(chǎn)生并分發(fā)個(gè)人屬性私鑰SKt和查詢密鑰kUt，完成注冊(cè)；
【權(quán)利要求】
1.一種支持多用戶的可搜索加密系統(tǒng)，包括:可信授權(quán)中心TA、服務(wù)提供商和用戶； 所述可信授權(quán)中心TA由系統(tǒng)初始化模塊、密鑰產(chǎn)生及管理模塊和用戶信息管理模塊組成:系統(tǒng)初始化模塊用于初始化系統(tǒng)，為系統(tǒng)生成公共參數(shù)和主密鑰，公共參數(shù)公開并發(fā)送給密鑰產(chǎn)生及管理模塊，主密鑰由系統(tǒng)初始化模塊保密存儲(chǔ)；密鑰產(chǎn)生及管理模塊用于管理系統(tǒng)中用戶的屬性私鑰、查詢密鑰和補(bǔ)充密鑰，并將屬性私鑰和查詢密鑰分發(fā)給用戶，將用戶的補(bǔ)充密鑰及屬性發(fā)送給用戶信息管理模塊；用戶信息管理模塊將擁有相同屬性的用戶生成屬性群用戶列表，連同補(bǔ)充密鑰發(fā)送給服務(wù)提供商； 所述服務(wù)提供商包括文件服務(wù)器和管理服務(wù)器:文件服務(wù)器接收并存儲(chǔ)用戶信息管理模塊提供的用戶信息以及系統(tǒng)中用戶提交的用于共享的加密文件；管理服務(wù)器根據(jù)文件服務(wù)器存儲(chǔ)的用戶信息，產(chǎn)生及管理用戶的路徑密鑰，并將路徑密鑰分發(fā)給用戶，同時(shí)，管理文件服務(wù)器的所有文件，為用戶提供數(shù)據(jù)外包服務(wù)，并且響應(yīng)用戶的檢索業(yè)務(wù)情求，將相應(yīng)密文返回給請(qǐng)求用戶； 所述用戶包括數(shù)據(jù)提供者和數(shù)據(jù)接收者:數(shù)據(jù)提供者，向文件服務(wù)器提供用于共享的加密文件，并且擁有數(shù)據(jù)接收者的所有操作權(quán)限；數(shù)據(jù)接收者，向管理服務(wù)器發(fā)送文件檢索請(qǐng)求，當(dāng)數(shù)據(jù)接收者擁有該文件的訪問權(quán)限時(shí)，管理服務(wù)器從文件服務(wù)器找到文件發(fā)送給數(shù)據(jù)接收者。
2.基于權(quán)利要求1所述的可搜索加密系統(tǒng)進(jìn)行加密的方法，包括如下步驟: (1)初始化系統(tǒng) 系統(tǒng)初始化模塊初始化系統(tǒng)，為系統(tǒng)生成公共參數(shù)和主密鑰； (2)密鑰分發(fā) 2a)用戶與密鑰產(chǎn)生及管理模塊交互信息，進(jìn)行用戶身份認(rèn)證，用戶接收個(gè)人屬性私鑰和查詢密鑰，完成注冊(cè)； 2b)密鑰產(chǎn)生及管理模塊產(chǎn)生用戶的補(bǔ)充密鑰，并將用戶的補(bǔ)充密鑰及屬性發(fā)送給用戶信息管理模塊； 2c)用戶信息管理模塊將擁有相同屬性的用戶生成屬性群用戶列表，連同補(bǔ)充密鑰發(fā)送給文件服務(wù)器存儲(chǔ)，用于管理服務(wù)器查詢； 2d)管理服務(wù)器對(duì)用戶構(gòu)建二叉樹，為用戶分發(fā)路徑密鑰；根據(jù)文件服務(wù)器的屬性群用戶列表和路徑密鑰產(chǎn)生并保存屬性群最小覆蓋密鑰； (3)文件加密 3a)數(shù)據(jù)擁有者對(duì)不同文件設(shè)置相應(yīng)的訪問控制策略，利用密文策略基于屬性加密CP-ABE進(jìn)行加密操作產(chǎn)生密文； 3b)數(shù)據(jù)擁有者對(duì)每個(gè)文件選擇關(guān)鍵字進(jìn)行哈希操作，建立關(guān)鍵字索引； 3c)將步驟3a)和3b)產(chǎn)生的文件進(jìn)行對(duì)稱加密，產(chǎn)生的密文發(fā)送給文件服務(wù)器； (4)業(yè)務(wù)外包 4a)管理服務(wù)器為用戶的每個(gè)屬性選擇一個(gè)屬性群密鑰，并用屬性群密鑰對(duì)步驟3a)產(chǎn)生的密文重新加密，用屬性群最小覆蓋密鑰對(duì)稱加密選擇的屬性群密鑰與重新加密的密文存儲(chǔ)在文件服務(wù)器； 4b)管理服務(wù)器將步驟3b)建立的關(guān)鍵字索引做雙線性對(duì)運(yùn)算，建立新的關(guān)鍵字索引并存儲(chǔ)在文件服務(wù)器；4c)管理服務(wù)器將系統(tǒng)中用戶的屬性與數(shù)據(jù)擁有者設(shè)置的所有密文的訪問控制策略進(jìn)行匹配，將用戶滿足訪問策略的文件列表存儲(chǔ)在文件服務(wù)器，以供用戶訪問時(shí)進(jìn)行快速檢索； (5)文件檢索 5a)用戶向管理服務(wù)器發(fā)送檢索業(yè)務(wù)請(qǐng)求，請(qǐng)求數(shù)據(jù)包包含用戶身份信息、時(shí)間戳、隨機(jī)數(shù)和用哈希函數(shù)處理的文件關(guān)鍵字陷門； 5b)管理服務(wù)器確認(rèn)用戶身份后，將該用戶的訪問列表中的關(guān)鍵字索引與用戶提交的關(guān)鍵字陷門進(jìn)行匹配，找到相應(yīng)文件后返回給用戶； (6)用戶解密 6a)用戶通過嘗試所有路徑密鑰節(jié)點(diǎn)解密得到屬性群密鑰； 6b)用戶使用解密的屬性群密鑰更新屬性私鑰； 6c)用戶使用更新的屬性私鑰解密從管理服務(wù)器得到的密文； (7)用戶注銷及添加 7a)當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)用戶離開時(shí)，該用戶向用戶信息管理模塊發(fā)送注銷業(yè)務(wù)請(qǐng)求，用戶信息管理模塊驗(yàn)證用戶身份信息后同意用戶請(qǐng)求，并向管理服務(wù)器發(fā)送用戶注銷業(yè)務(wù)命令，管理服務(wù)器刪除文件服務(wù)器上該用戶的的密鑰信息，并更新屬性群用戶列表，用戶信息管理模塊做相同操作；使該用戶將不能解密其之前擁有解密權(quán)限的文件，使該可搜索加密系統(tǒng)具有前向安全性； 7b)當(dāng)有新用戶加入系統(tǒng)時(shí)，管理服務(wù)器更新該用戶所擁有的每個(gè)屬性對(duì)應(yīng)的屬性群用戶列表、屬性群密鑰、屬性群最小覆蓋密鑰和與該用戶屬性相關(guān)的密文，為用戶分發(fā)路徑密鑰，新用戶不能訪問其加入之前加密的文件，使該可搜索加密系統(tǒng)具有后向安全性；同時(shí)，密鑰產(chǎn)生及管理模塊為用戶分發(fā)屬性私鑰和查詢密鑰。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支持多用戶的可搜索加密方法，其特征在于，步驟(1)所述的公開參數(shù)包含循環(huán)群、群的生成元、群上的雙線性對(duì)運(yùn)算、哈希函數(shù)和對(duì)稱加密算法，所述主密鑰包含隨機(jī)數(shù)和主查詢密鑰，所述循環(huán)群上的雙線性對(duì)運(yùn)算是基于離散對(duì)數(shù)困難問題的，哈希函數(shù)是單向陷門函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支持多用戶的可搜索加密方法，其特征在于，步驟4c)所述的用戶進(jìn)行快速訪問檢索方法是，當(dāng)用戶提交檢索業(yè)務(wù)請(qǐng)求后，管理服務(wù)器直接從該用戶的訪問列表中進(jìn)行關(guān)鍵字匹配，減少了檢索時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支持多用戶的可搜索加密方法，其特征在于，步驟5a)所述的用戶檢索提交的關(guān)鍵字陷門具有不可區(qū)分性:不同用戶使用不同的查詢密鑰構(gòu)造關(guān)鍵字陷門，即使檢索同一個(gè)關(guān)鍵字，攻擊者不能夠區(qū)分；同一用戶多次檢索同一關(guān)鍵字使用不同的隨機(jī)數(shù)構(gòu)造關(guān)鍵字陷門，攻擊者也不能夠區(qū)分。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支持多用戶的可搜索加密方法，其特征在于，步驟5a)所述的用戶每次檢索提交不同的時(shí)間戳和隨機(jī)數(shù)，使得文件即使在公開信道傳輸也能夠抵抗重放攻擊。
【文檔編號(hào)】H04L9/08GK103731432SQ201410012529
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月11日
【發(fā)明者】朱輝, 李暉, 雷婉, 黃容, 顏榮, 何曉鶯 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)昆山創(chuàng)新研究院, 西安電子科技大學(xué)