一種多用戶動(dòng)態(tài)關(guān)鍵詞可搜索加密方法
【專利摘要】一種多用戶動(dòng)態(tài)關(guān)鍵詞可搜索加密方法，包括如下步驟：步驟1、輸入?yún)?shù)1k，生成系統(tǒng)參數(shù)；步驟2、輸入用戶標(biāo)識(shí)uid，輸出用戶私鑰Kuid與用戶公鑰PKuid；步驟3、輸入用戶標(biāo)識(shí)uid，根據(jù)uid撤銷(xiāo)用戶；步驟4、輸入文件集合F，關(guān)鍵詞集合W，用戶私鑰Kuid與用戶公鑰PKuid，生成索引結(jié)構(gòu)I；步驟5、輸入用戶私鑰Kuid，關(guān)鍵詞w，輸出搜索憑證Tw；步驟6、輸入用戶標(biāo)識(shí)uid，搜索憑證Tw，輸出滿足條件的索引Iw；步驟7、輸入文件f，輸入關(guān)鍵詞集合W，用戶私鑰Kuid，輸出添加憑證TA；步驟8、輸入添加憑證TA，進(jìn)行添加操作；步驟9、輸入文件f，用戶私鑰Kuid，輸出添加憑證Td；步驟10、輸入刪除憑證，進(jìn)行刪除操作。本發(fā)明提供一種動(dòng)態(tài)更新性能較好、搜索效率較高的一種多用戶動(dòng)態(tài)關(guān)鍵詞可搜索加密方法。
【專利說(shuō)明】
一種多用戶動(dòng)態(tài)關(guān)鍵詞可搜索加密方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于信息安全可搜索加密領(lǐng)域，尤其是一種關(guān)鍵詞可搜索加密方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著云技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多企業(yè)或個(gè)人傾向于將數(shù)據(jù)存于云服務(wù)器中。為 了保證上傳數(shù)據(jù)的安全性，用戶一般會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。但是加密后的數(shù)據(jù)失去了語(yǔ)義特 性，云服務(wù)器無(wú)法向用戶提供搜索服務(wù)。關(guān)鍵詞可搜索加密是一種特殊的加密技術(shù)，能夠解 決上述問(wèn)題。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)合法用戶搜索關(guān)鍵詞密文，并且保證攻擊者無(wú)法通過(guò)關(guān)鍵詞 密文或者搜索憑證獲得用戶查詢的關(guān)鍵詞信息。
[0003]在云環(huán)境應(yīng)用中，多用戶共享數(shù)據(jù)是常見(jiàn)應(yīng)用。例如，考慮如下場(chǎng)景，學(xué)校內(nèi)的教 師可能會(huì)經(jīng)常分享教學(xué)或者學(xué)術(shù)研究成果，為了方便管理和分享，可能會(huì)將數(shù)據(jù)存于云端， 并且可能希望僅僅該校教師能夠讀取、上傳、搜索數(shù)據(jù)。該場(chǎng)景同樣支持多對(duì)多模型，但是 用戶數(shù)量被限制在一個(gè)組織團(tuán)體內(nèi)?，F(xiàn)有的方案在多用戶、動(dòng)態(tài)更新、用戶撤銷(xiāo)、搜索效率 等方面存在不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有關(guān)鍵詞可搜索加密方法的動(dòng)態(tài)更新性能較差、搜索效率較低的不 足，本發(fā)明提供一種動(dòng)態(tài)更新性能較好、搜索效率較高的一種多用戶動(dòng)態(tài)關(guān)鍵詞可搜索加 密方法。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題提出如下的技術(shù)方案：
[0006] -種多用戶動(dòng)態(tài)關(guān)鍵詞可搜索加密方法，該方法包括如下步驟：
[0007] 步驟1、輸入?yún)?shù)lk，生成系統(tǒng)參數(shù)，過(guò)程如下：
[0008] 初始化生成雙線性群，兩個(gè)隨機(jī)向量機(jī)Η1:{0，1}%{0，1：Γ，Η2:{0，?Γ4 {0，1}*，哈希函數(shù)11:{0，1}*^；1，隨機(jī)選取&，13，(^2 [)，并將3，13，(3作為系統(tǒng)密鑰歷保存；
[0009] MK={a，b，c} (1)
[0010] 步驟2、輸入用戶標(biāo)識(shí)uid，輸出用戶私鑰KUid與用戶公鑰PKUid，過(guò)程如下：
[0011] 授權(quán)機(jī)構(gòu)為用戶組中的用戶分發(fā)密鑰，隨機(jī)選取KuldezP，然后根據(jù)公式(2)計(jì)算 PKuid，其中g(shù)為群6!的生成元：
[0012]
(2)
[0013] 授權(quán)機(jī)構(gòu)通過(guò)安全信道將用戶私鑰Kuld分發(fā)給用戶，并同時(shí)將用戶標(biāo)識(shí)與用戶公 鑰{uid，PKUid}分發(fā)給云服務(wù)器；
[0014] 步驟3、輸入用戶標(biāo)識(shí)uid:云服務(wù)器根據(jù)用戶標(biāo)識(shí)uid，刪除其對(duì)應(yīng)的公鑰PKuld即 可完成用戶撤銷(xiāo)操作；
[0015] 步驟4、輸入文件集合F，關(guān)鍵詞集合W，用戶私鑰Kuid與用戶公鑰PKuid，生成索引結(jié) 構(gòu)I，用戶完成與服務(wù)器的交互，開(kāi)始構(gòu)建加密索引，令A(yù)4PA d表示搜索數(shù)組和刪除數(shù)組，令 TjPTd表示速查表，按照如下處理：
[0016] 4.1)構(gòu)建Lw列表，Lw表示包含關(guān)鍵詞w的文件鏈表，將L w中的節(jié)點(diǎn)
機(jī)存儲(chǔ)于搜索數(shù)組As中，并對(duì)各項(xiàng)按公式(6)加密，其中addrs表示節(jié)點(diǎn)N在As中對(duì)應(yīng)的位置， id表示文件id，其中?/?/?//: (/V,, ^ = 0 :隨機(jī)選取riezp，其中P(w)，F(xiàn)(w)，G(w)的計(jì)算需要交 互執(zhí)行·
[0017] (6)
[0018] 4.2)保存Lw列表中第一個(gè)節(jié)點(diǎn)信息到Ts，按公式(7)計(jì)算，其中addrd表示節(jié)點(diǎn)在Ad 中對(duì)應(yīng)的位置，表示N在Ad中對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)；
[0019]
C7)
[0020] 4.3)構(gòu)建Lf列表，Lf表示包含文件f的關(guān)鍵詞鏈表，將A隨機(jī)存儲(chǔ)于刪 除數(shù)組Ad中，并對(duì)各項(xiàng)按公式(8)加密，其中N +1表示N節(jié)點(diǎn)后一節(jié)點(diǎn)，N-JlJ為前一節(jié)點(diǎn)，其中 at-/也(A^f+1) .= .0，隨機(jī)選取ri e Zp;
[0021]
(8)
[0022] 4.4)保存Lf列表中第一個(gè)節(jié)點(diǎn)信息到Td，按公式(9)計(jì)算：
[0023]
(9)
[0024] 4.5)令卬1，內(nèi)，...，匕)為尨中未使用節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的4(1中節(jié)點(diǎn)為卬 1'^2'，...，匕'），
[0025] 令Ts[free]: = (addrs(Fz)，0loglAl)，并令
[0026] As[addrs(Fi)]: = {0lc)glAl，addrs(Fi-1) wddrXF/ )};其中 |A| 表示As與Ad的長(zhǎng)度。
[0027] 4.6)Ad，As將剩余節(jié)點(diǎn)填充為隨機(jī)字符串，最終將(As，T s，Ad，Td)傳至云服務(wù)器；
[0028] 步驟5、輸入用戶私鑰Kuld，關(guān)鍵詞w，輸出搜索憑證Iw，過(guò)程如下：
[0029]用戶利用私鑰，按公式（10)生成搜索憑證，并將搜索憑證交于服務(wù)器，Iw為搜索憑 證；
[0030]
(10)
[0031]步驟6、輸入用戶標(biāo)識(shí)uid，搜索憑證Tw，輸出滿足條件的索引Iw，過(guò)程如下：
[0032]云服務(wù)器獲得用戶搜索憑證Iw，根據(jù)uid，查找對(duì)應(yīng)的PKuld，分別按公式(11)計(jì)算：
[0033]
(11)
[0034] 云服務(wù)器從Ts中查詢F(w)，若不存在該項(xiàng)，則返回NULL，若Ts存在F(w)，則令 (α,α]=「.[F(tr)]@G(H'），查找Ni = As[a]，$v1，ri = As[a]，計(jì)算
[0035] idi，(??? (況2) .:= % Φ //| (/5(u')，Γ|)，對(duì)i 2，繼續(xù)按上述步驟計(jì)算，直到ai+1 = 〇，最 終返回結(jié)果I = {idi, . . .，idm};
[0036] 步驟7、輸入文件f，輸入關(guān)鍵詞集合W，用戶私鑰Kuld，輸出添加憑證T A，過(guò)程如下：
[0037] 用戶與服務(wù)器進(jìn)行交互，交互過(guò)程在后文進(jìn)行說(shuō)明，交互結(jié)束后，用戶生成F(x)，G (X)，P(x)，其中xe {f，W1，W2,...}，隨機(jī)選取riezp，并按照公式（12)生成添加憑證Τα:
[0038]
(12)
[0039] 步驟8、輸入添加憑證ΤΑ，進(jìn)行添加操作，遍歷心，\2, . . .λμL，對(duì)每個(gè)Μ做如下操作：
[0040] 8.1)查找free 列表中第后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，即（φ，〇):=廠[./hv].，計(jì)算/?. [φ];
[0041] 8.2)更新free列表，即令廠[./;w]:=((f> 丨.0):
[0042] 8.3)取關(guān)鍵詞對(duì)應(yīng)文件列表中的頭節(jié)點(diǎn)彳 不存在，則令αι，<都為0;
[0043] 8.4)將新節(jié)點(diǎn)放置到Φ并更新該點(diǎn)前向節(jié)點(diǎn)信息，
[0044]
[0045] 8 · 5)更新Ts信息，令 1： [1]] := (φ,φ*)編人[2];
[0046] 8 · 6)更新信息，令為[α;]:二(2? ，其中
[0047] (IV)4/ [<]，若Ts[h[ 1 ]]不存在，則跳過(guò)該步驟；
[0048] 8.7)更新新增節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刪除列表中的信息，即令
[0049] 卜(Μ5]?卜 ，當(dāng)i=l wl，貝1J用0代替
[0050] 8·8)若i = 1，則令rd[F(/)M:(pV0)???(/);
[0051 ] 步驟9、輸入文件f，用戶私鑰Kuld，輸出添加憑證Td，過(guò)程如下：
[0052]按公式（13)生成刪除憑證，并向服務(wù)器發(fā)送
[0053]
(13 )
[0054] 步驟10、輸入刪除憑證TD，過(guò)程如下：
[0055]首先取出uid對(duì)應(yīng)的用戶公鑰PKuid，按式（14)執(zhí)行：
[0056]
(14)
[0057] 服務(wù)端取出Lf列表，即計(jì)算α>Γ,Ρ(/；)]Φ(；(/)，并從T沖移除該項(xiàng)；
[0058] 遍歷Lf列表，令l$i彡|Lf |，繼續(xù)執(zhí)行以下步驟：
[0059] 10.1)計(jì)算{α【,α:，α;，α.!，ανα ?、,μ}:=Ζ>???//:(/:>(/)· 1/，)^*
[0060] (Di；r) ： =Ad[a7 i]；
[00611 10.2)刪除Di節(jié)點(diǎn)，即用隨機(jī)字符串填充AdtV i];
[0062] 10.3)取得;1^6節(jié)點(diǎn)列表中最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，即((丨)，〇):=7' 1[./><叫；
[0063] 10.4)更新1^[;1^6]，令1^[;1^6]: = {€[4,0};
[0064] 10.5)若存在 N-i 節(jié)點(diǎn)，即 α5#〇,則 <|α5]:= ，其中
[0065] {Hr-i} : =As[a5]，同時(shí)更新該節(jié)點(diǎn)在刪除列表中的對(duì)應(yīng)信息即
[0066] ，(，[~]:=狀具扎 3k: ? (乂，β4具我
[0067] 既，β2，β3, β4，β5，β6，μ*, r-'} := [α2 ]
[0068] 10.6)若不存在仏1節(jié)點(diǎn)，8卩€15 = 〇，且不存在叫1，即€[5 = 0，存在直接刪除該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng) 的ts項(xiàng)，即TsM;
[0069] 10.7)若不存在仏1節(jié)點(diǎn)，8卩€(5 = 〇，但是存在叫1，8卩€[5辛0，則刪除節(jié)點(diǎn)是對(duì)應(yīng)關(guān)鍵詞 鏈表的頭節(jié)點(diǎn)，需要更新Τ 8[μ]，使得它指向N+1。即令
[0070] Γ[μ]:= Γ[μ]θ 1α4,α；| ? !α(ι,α，1 ；
[0071] 10.8)若存在叫節(jié)點(diǎn)，8卩€15辛〇，則令
[0072] [a;]:=.丨丨3,具 ? a:十(乂？丨3;，丨34爲(wèi)十a(chǎn)4 ? a.sJh+VfJ，其中
[0073] ?β:1，β2，β3,β 4,β:5,β6,[0?];
[0074]
[0075] 進(jìn)一步，所述步驟4和步驟7中，用戶與云服務(wù)器交互執(zhí)行，交互過(guò)程如下：
[0076] 交互1:首先用戶遍歷文件集合F= {fi，f2, . . .}，W= {wi，W2, . . .}，對(duì)集合中的每個(gè) 元素 Xi，首先隨機(jī)選取neZp，按公式(3)計(jì)算：
[0077] Q(x：)=h(xf '' (3)
[0078] 將Q= {Q(x) I xe WI χeF}，uid發(fā)送至云服務(wù)器，云服務(wù)器進(jìn)行交互2;
[0079] 交互2:云服務(wù)器取出uid對(duì)應(yīng)的PKuid，按公式⑷計(jì)算：
[0080] F7 (xi) =e (AKuid, Q(xi)) ,G7 (xi) =e (BKuid, Q(xi)) ,P7 (xi) =e (CKuid, Q(xi)) (4)
[0081] 服務(wù)器將?/&1)，6/&1)，？ /&1)發(fā)送給用戶，用戶進(jìn)行交互3;
[0082] 交互3:用戶根據(jù)公式(5)計(jì)算：
[0083] F( V ) - F'{ v,)' , G(x,) = Ρ(χ,) = P^f (5)。
[0084] 本發(fā)明的有益效果為:動(dòng)態(tài)更新性能較好、搜索效率較高。
【具體實(shí)施方式】
[0085]下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0086] -種多用戶動(dòng)態(tài)關(guān)鍵詞可搜索加密1方法，包括如下步驟：
[0087]步驟l、Setup(lk):輸入?yún)?shù)lk，生成系統(tǒng)參數(shù)，過(guò)程如下：
[0088] 初始化生成雙線性群Gi，G2,群ZP，兩個(gè)隨機(jī)向量機(jī)Η 1:{0，1}%{0，1：Γ，Η2:{0，?Γ4 {0，1}*，哈希函數(shù)11:{0，1}%61，隨機(jī)選取&，13，(^2 [)，并將3，13，(3作為系統(tǒng)密鑰歷保存；
[0089] MK={a，b，c} (1)
[0090] 步驟2、1^7661^抑七6(11丨(1)41(祝，？1(心:輸入用戶標(biāo)識(shí)11丨(1，輸出用戶私鑰1(心與用 戶公鑰PK uld由授權(quán)機(jī)構(gòu)執(zhí)行，授權(quán)機(jī)構(gòu)為用戶組中的用戶分發(fā)密鑰，隨機(jī)選取KuldezP，然 后根據(jù)公式(2)計(jì)算PK uld，其中g(shù)為群6:的生成元：
[0091]
(2)
[0092] 授權(quán)機(jī)構(gòu)通過(guò)安全信道將用戶私鑰Kuld分發(fā)給用戶，并同時(shí)將用戶標(biāo)識(shí)與用戶公 鑰{uid，PKUid}分發(fā)給云服務(wù)器；
[0093] 步驟3、1^￥〇1^(11丨(1):輸入用戶標(biāo)識(shí)111(1
[0094]由云服務(wù)器執(zhí)行，云服務(wù)器根據(jù)用戶標(biāo)識(shí)uid，刪除其對(duì)應(yīng)的公鑰PKuld即可完成用 戶撤銷(xiāo)操作；
[0095] 步驟4、811丨1(1111(161$，1，1^(1;?1^(1)41，輸入文件集合？，關(guān)鍵詞集合1，用戶私鑰 Kuid與用戶公鑰PKuid，生成索引結(jié)構(gòu)I;
[0096]用戶與服務(wù)器交互執(zhí)行，交互過(guò)程如下：
[0097]交互1:首先用戶遍歷文件集合F={fi，f2, . . .}，W={wi，W2, . . .}，對(duì)集合中的
[0098]
[0099] 每個(gè)元素 Xi，首先隨機(jī)選取riezp，按公式(3)計(jì)算。
[0100]
(3)
[0101] 將Q={Q(x)|xew|xeF}，uid發(fā)送至云服務(wù)器，云服務(wù)器進(jìn)行交互2;
[0102] 交互2:云服務(wù)器取出uid對(duì)應(yīng)的PKuid，按公式⑷計(jì)算。
[0103] F7 (xi) =e (AKuid, Q(xi)) ,G7 (xi) =e (BKuid, Q(xi)) ,P7 (xi) =e (CKuid, Q(xi)) (4)
[0104] 服務(wù)器將F' (Χι)，ν (Χι)，ρ' (Xl)發(fā)送給用戶，用戶進(jìn)行交互3;
[0105]交互3:用戶根據(jù)公式(5)計(jì)算。
[0106] F(x)=F/ (x)r,G(x)=G/ (x)r,P(x)=P/ (x)r (5)
[0107] 至此，用戶完成與服務(wù)器的交互，開(kāi)始構(gòu)建加密索引，令A(yù)s和Ad表示搜索數(shù)組和刪 除數(shù)組，令Ts和Td表示速查表；
[0108] 4.1)構(gòu)建Lw列表，Lw表示包含關(guān)鍵詞w的文件鏈表，將Lw中的節(jié)點(diǎn)Μ為，…，~,丨隨 機(jī)存儲(chǔ)于搜索數(shù)組As中，并對(duì)各項(xiàng)按公式(6)加密，其中addrs表示節(jié)點(diǎn)Ν在As中對(duì)應(yīng)的位置， id表示文件id，其中=_〇 ;隨機(jī)選取riezp。
[0109]
<6)
[0110] 4.2)保存Lw列表中第一個(gè)節(jié)點(diǎn)信息到Ts，按公式(7)計(jì)算，其中addrd表示節(jié)點(diǎn)在Ad 中對(duì)應(yīng)的位置，if表示N在Ad中對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)；
[0111]
(T): 5 L 、'」 人 ' I../ ^ \ 1 / / ' /
[0112] 4.3)構(gòu)建Lf列表，Lf表示包含文件f的關(guān)鍵詞鏈表，將隨機(jī)存儲(chǔ)于刪 除數(shù)組Ad中，并對(duì)各項(xiàng)按公式(8)加密，其中N+1表示Ν節(jié)點(diǎn)后一節(jié)點(diǎn)，N-JlJ為前一節(jié)點(diǎn)，其中 "?/?//;, I /V,. i, j = 0，隨機(jī)選取ri e Zp;
[0113]
(8)
[0114] 4.4)保存Lf列表中第一個(gè)節(jié)點(diǎn)信息到Td，按公式(9)計(jì)算：
[0115]
.(.:9)
[0116] 4.5)令卬1^2，"_$)為43中未使用節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的六 (1中節(jié)點(diǎn)為卬1'^2'，"_$'），
[0117] 令Ts[free]: = (addrs(Fz)，0lc)glAl)，并令
[0118] As[addrs(Fi) ]: = {〇loglAl ,addrs(Fi-i) ^ddraCFi7 )}；
[0119] 4.6)Ad，As將剩余節(jié)點(diǎn)填充為隨機(jī)字符串，最終將(As，T s，Ad，Td)傳至云服務(wù)器；
[0120] 步驟5、36&代111'〇1?51^11(1(1^，￥)41\ ?，輸入用戶私鑰1(祝，關(guān)鍵詞￥，輸出搜索憑證 Tw;
[0121] 由用戶執(zhí)行，用戶利用私鑰，按公式（10)生成搜索憑證Iw，并將搜索憑證交于服務(wù) 器；
[0122]
(10)
[0123] 步驟6、36&代11(1^(1，^1(心)41^輸入用戶標(biāo)識(shí)1^(1，搜索憑證1\ ?，輸出滿足條件 的索引Iw。
[0124] 由云服務(wù)器執(zhí)行，云服務(wù)器獲得用戶搜索憑證Tw，根據(jù)uid，查找對(duì)應(yīng)的PKuld，分別 按公式(11)計(jì)算：
[0125]
(11；
[0126] 云服務(wù)器從Ts中查詢F(w)，若不存在該項(xiàng)，則返回NULL，若Ts存在F(w)，則令 (α，α')二 ，查找Ni = As[a] =v1，ri，計(jì)算
[0127] idi，afiWr (,.'V2) := 1'丨@ //丨（/)(u'), /·;丨，對(duì)i彡2，繼續(xù)按上述步驟計(jì)算，直到ai+1 = 〇，最 終返回結(jié)果I = {idi, . . .，idm};
[0128] 步驟7^(1(11'〇1?51^611(11，1(心)41^:輸入文件€，輸入關(guān)鍵詞集合1，用戶私鑰1(心， 輸出添加憑證Τα;
[0129] 用戶與服務(wù)器進(jìn)行交互，與BuildIndex(F，W，KUid;PK Uid) - I中交互過(guò)程相同，交互 結(jié)束后，用戶生成F(x)，G(x)，P(x)，其中xe {f，W1，W2,. . .}，隨機(jī)選取riezp，并按照公式 (12)生成添加憑證Τα:
[0130]
U2)
[0131] 步驟8、Add(TA):輸入添加憑證ΤΑ，進(jìn)行添加操作
[0132] 由云服務(wù)器執(zhí)行，遍歷心，\2, . · .λμ，對(duì)每個(gè)Μ做如下操作：
[0133] S. 1)查找free列表中第后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，ΒΡ(φ，()):= 7： [./，伙]，計(jì)算(φ.丨，<):=犮[φ];
[0134] 8.2)更新free列表，即令7；[/ΓΗ:=(φ 丨,()）：
[0135] 8.3)取關(guān)鍵詞對(duì)應(yīng)文件列表中的頭節(jié)點(diǎn)，(<1|,〇^:=7:^ /[1]；|?>1,.[2]，若1^1[1]] 不存在，則令αια丨都為0;
[0136] 8.4)將新節(jié)點(diǎn)放置到Φ并更新該點(diǎn)前向節(jié)點(diǎn)信息，
[0137]
[0138] 8 · 5)更新Ts信息，令7； [λ!: [1]] := (φ，:φ'):Φ\ [2]
[0139] 8·6)更新灣信息，令馬[α;] := (Α θ{〇,φ'ΟΛφ,〇,〇}，),其中
[0140] (Α,Ο := 4 [<]，若1 [λ,[ 1 ]]不存在，則跳過(guò)該步驟；
[0141] 8.7)更新新增節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刪除列表中的信息，即令
[0142]
，當(dāng)i= |W|，則用〇代替4.;
[0143] 8.8)若1 = 1，則令7；[廠(/)]=((丨/，0)@(7(/);:
[0144] 步驟9、De ITokenGen (f，Kuid) -TD:輸入文件f，用戶私鑰Kuid，輸出添加憑證Td
[0145] 由用戶執(zhí)行，按公式（13)生成刪除憑證，并向服務(wù)器發(fā)送
[0146]
(13)
[0147] 步驟10、Del(TD):輸入刪除憑證Td
[0148] 由云服務(wù)器執(zhí)行，首先取出uid對(duì)應(yīng)的用戶公鑰PKuld，按式（14)執(zhí)行：
[0149]
(14)
[0150] 服務(wù)端取出Lf列表，即計(jì)算乃[F(/)]?C?:(/)，并從Td中移除該項(xiàng)；
[0151] 遍歷Lf列表，令l$i彡|Lf|，繼續(xù)執(zhí)行以下步驟：
[0152] 10.1)計(jì)算.!α!,α:,α;,οι4,oc.ya。,μ} := ￡); Φ//: (/)(/),/)，其中
[0153] (Di,r): =Ad[a/i]；
[0154] 10.2)刪除〇1節(jié)點(diǎn)，即用隨機(jī)字符串填充六(1[€^];
[0155] 10.3)取得free節(jié)點(diǎn)列表中最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，即_(φ，0:.):=._d./ree];
[0156] 10.4)更新1^[;1^6]，令1^[;1^6]: = {€[4,0};
[0157] 10 · 5)若存在 N-!節(jié)點(diǎn)，gpagO，則< [0is]:=狀十 a4 ? ay ,,丨，其中 [0?58] {Hr-i}: =As[a5]，同時(shí)更新該節(jié)點(diǎn)在刪除列表中的對(duì)應(yīng)信息即
[0159]
[0160] 為.[cstij]
[0161] 10.6)若不存在仏1節(jié)點(diǎn)，8卩€15 = 〇，且不存在仏1，即€[5 = 0，存在直接刪除該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng) 的Ts項(xiàng)，即TsM;
[0162] 10.7)若不存在N-!節(jié)點(diǎn)，SPa5 = 〇，但是存在N+1，即a5#〇，則刪除節(jié)點(diǎn)是對(duì)應(yīng)關(guān)鍵詞 鏈表的頭節(jié)點(diǎn)，需要更新Τ 8[μ]，使得它指向N+1。即令
[0163]
[0164] ⑴⑷若存在化節(jié)點(diǎn)^卩如^^肩令
[0165]
[0166]
[0167] 10.9)令V 。
[0168] 本實(shí)例的多用戶動(dòng)態(tài)關(guān)鍵詞可搜索加密方法，有權(quán)限訪問(wèn)數(shù)據(jù)的用戶形成可信 組，組內(nèi)用戶各自持有用于搜索的密鑰。利用該密鑰，能夠高效地實(shí)現(xiàn)文件搜索，文件索引 添加，文件索引刪除。并且可隨時(shí)撤銷(xiāo)或者添加用戶到可信組中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多用戶動(dòng)態(tài)關(guān)鍵詞可搜索加密方法，其特征在于：該可搜素加密方法包括如下 步驟： 步驟1、輸入?yún)?shù)lk，生成系統(tǒng)參數(shù)，過(guò)程如下： 初始化生成雙線性群G1,62，群2[)，兩個(gè)隨機(jī)向量機(jī)H1: {0，1 }*-{0,1Γ，Η2:{0,1 }*-{0， 1Γ，哈希函數(shù)h: {0，I ，隨機(jī)選取a，b，c G Zp，并將a，b，c作為系統(tǒng)密鑰MK保存； MK={a，b，c} (1) 步驟2、輸入用戶標(biāo)識(shí)uid，輸出用戶私鑰Kuid與用戶公鑰PKuid，過(guò)程如下： 授權(quán)機(jī)構(gòu)為用戶組中的用戶分發(fā)密鑰，隨機(jī)選取KuidGZp，然后根據(jù)公式(2)計(jì)算PK uld， 其中g(shù)為群Gi的生成元：(2) 授權(quán)機(jī)構(gòu)通過(guò)安全信道將用戶私鑰Kuid分發(fā)給用戶，并同時(shí)將用戶標(biāo)識(shí)與公鑰{uid， PKUid}分發(fā)給云服務(wù)器； 步驟3、輸入用戶標(biāo)識(shí)uid:云服務(wù)器根據(jù)用戶標(biāo)識(shí)uid，刪除其對(duì)應(yīng)的公鑰PKuid即可完 成用戶撤銷(xiāo)操作； 步驟4、輸入文件集合F，關(guān)鍵詞集合W，用戶私鑰Kuid與用戶公鑰PKuid，生成索引結(jié)構(gòu)I， 用戶完成與服務(wù)器的交互，開(kāi)始構(gòu)建加密索引，令A(yù)s和Ad表示搜索數(shù)組和刪除數(shù)組，令TdP Td表示速查表，按照如下處理： 4.1) 構(gòu)建Lw列表，Lw表示包含關(guān)鍵詞w的文件鏈表，將1^中的節(jié)點(diǎn)MA，_··,Αι|隨機(jī)存 儲(chǔ)于搜索數(shù)組As中，并對(duì)各項(xiàng)按公式(6)加密，其中addrs表示節(jié)點(diǎn)N在As中對(duì)應(yīng)的位置，id表 示文件id，其中c/?/介(/V,.. = O :隨機(jī)選取riezp，其中P(w)，F(xiàn)(w)，G(w)的計(jì)算需要交互執(zhí) 行；(6) 4.2) 保存Lw列表中第一個(gè)節(jié)點(diǎn)信息到Ts，按公式(7)計(jì)算，其中addrd表示節(jié)點(diǎn)在Ad中對(duì) 應(yīng)的位置，表示N在Ad中對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)；(7) 4.3) 構(gòu)建Lf列表，Lf表示包含文件f的關(guān)鍵詞鏈表，將Lf中的節(jié)點(diǎn)A…Z)，隨機(jī)存儲(chǔ) 于刪除數(shù)組Ad中，并對(duì)各項(xiàng)按公式(8)加密，其中N+1表示N節(jié)點(diǎn)后一節(jié)點(diǎn)，N-Jlj為前一節(jié)點(diǎn)， 其中:(" A'' Z. I I ) = 0，隨機(jī)選取ri ε Zp ;I.. 斗舊令的力^^以為尨中未使用節(jié)點(diǎn)⑶應(yīng)的六沖節(jié)點(diǎn)為的'^%...，^)々!^ [free]: = (addrs(Fz)，0lQgA)，并令 As[addrs(Fi)]: = {OlQglAl，addrs(Fi-i) ,addrXF/ )};其中A表示As與Ad的長(zhǎng)度； 斗上^^將剩余節(jié)點(diǎn)填充為隨機(jī)字符串屬終將^工^力彡傳至云服務(wù)器； 步驟5、輸入用戶私鑰Kuld，關(guān)鍵詞w，輸出搜索憑證Iw，過(guò)程如下： 用戶利用私鑰，按公式(10)生成搜索憑證Iw，并將搜索憑證交于服務(wù)器；(10) 步驟6、輸入用戶標(biāo)識(shí)uid，搜索憑證Iw，輸出滿足條件的索引Iw，過(guò)程如下： 云服務(wù)器獲得用戶搜索憑證Iw，根據(jù)uid，查找對(duì)應(yīng)的PKuld，分別按公式（11)計(jì)算：(11) 云服務(wù)器從Ts中查詢F(W)，若不存在該項(xiàng)，則返回NULL，若Ts存在F(W)，則令 (a, Y卜 7；[F(η')] ? G(η'），查找N1 = As [α ]，令￥1，r丄=As [α ]，計(jì)算iCl1，〇-·, (#2) := V1 十 i/, (卟)，η )， 對(duì)i彡2,繼續(xù)按上述步驟計(jì)算，直到ai+1 = 〇,最終返回結(jié)果I = {idi, . . .，idm}; 步驟7、輸入文件f，輸入關(guān)鍵詞集合W，用戶私鑰Kuid，輸出添加憑證Ta，過(guò)程如下： 用戶與服務(wù)器進(jìn)行交互，交互過(guò)程在后文進(jìn)行說(shuō)明，交互結(jié)束后，用戶生成F(X)，G(x)， P(x)，其中xe {f，wi，W2,...}，隨機(jī)選取riezp，并按照公式（12)生成添加憑證Ta:(12) 步驟8、輸入添加憑證Ta，進(jìn)行添加操作，遍歷A1，λ2，... λ!w!，對(duì)每個(gè)\做如下操作：[ 當(dāng)i= |W|，則用〇代替4 ; 8 · 8)若i = 1，則令7：. [F(/：)] = (V, 0)十 G(/); 步驟9、輸入文件f，用戶私鑰Kuid，輸出添加憑證Td，過(guò)程如下： 按公式（13)生成刪除憑證，并向服務(wù)器發(fā)送 (13) 步驟10、輸入刪除憑證TD，過(guò)程如下： 首先取出uid對(duì)應(yīng)的用戶公鑰PKuid，按式(14)執(zhí)行：(H) 服務(wù)端取出Lf列表，即計(jì)算a; := ra [$(/)]?G(/)，并從Td中移除該項(xiàng)； 遍歷Lf列表，令Ki彡I Lf I，繼續(xù)執(zhí)行以下步驟： 10 · 1)計(jì)算:，α.4，α、，α?,μ} := Z);十 //: (P(/),/-),其中(Di，r): = Ad[a i]; 10.2) 刪除Di節(jié)點(diǎn)，即用隨機(jī)字符串填充AdM i]; 10.3) 取得free節(jié)點(diǎn)列表中最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，即(.φ，〇) := J；: [/reel10.9)令a' i+1: =alo2.如權(quán)利要求1所述的一種多用戶動(dòng)態(tài)關(guān)鍵詞可搜索加密方法，其特征在于:所述步驟 4和步驟7中，用戶與云服務(wù)器交互執(zhí)行，交互過(guò)程如下： 交互1 :首先用戶遍歷文件集合F= {fl，f2, . . . }，W= {wi，W2, . . . }，對(duì)集合中的每個(gè)元素 Xi，首先隨機(jī)選取ne Zp，按公式⑶計(jì)算：(3) 將9={9(1)4￡1|1￡?}，1^(1發(fā)送至云服務(wù)器，云服務(wù)器進(jìn)行交互2; 交互2:云服務(wù)器取出uid對(duì)應(yīng)的PKuid，按公式(4)計(jì)算： F7 (Xi)=e(AKUid，Q(Xi))，G'（Xi)=e(BKUid，Q(Xi))，P'（Xi)=e(CK Uid，Q(Xi))⑷服務(wù) 器將F' (Xl)，G' (Xl)，（X1)發(fā)送給用戶，用戶進(jìn)行交互3; 交互3:用戶根據(jù)公式(5)計(jì)算：
【文檔編號(hào)】H04L9/30GK105897419SQ201610200952
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】江頡, 林鵬, 陳鐵明, 王小號(hào), 陳波
【申請(qǐng)人】浙江工業(yè)大學(xué)