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专利号: 2022110093685
申请人: 重庆大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可验证外包的部分策略隐藏属性加密方法,其特征在于,包括:初始化步骤:可信中央机构获取CTA公共参数和CTA私有参数,并发布CTA公共参数;属性管理机构基于CTA公共参数获取属性管理机构公钥和属性管理机构私钥,并发布属性管理机构公钥;

数据使用者注册步骤:数据使用者向可信中央机构发起注册请求并获得注册密钥;

数据使用者私钥生成步骤:数据使用者通过管理其属性的属性管理机构获得其拥有属性的属性密钥,数据使用者组合注册密钥和其拥有属性的属性密钥获得数据使用者私钥;

外包密钥生成步骤:数据使用者基于数据使用者私钥生成外包密钥;

数据加密步骤:数据拥有者基于加密策略对原始明文进行加密获得密文,在加密过程中对加密策略中存在的属性的属性值进行隐藏,将所述密文存储于存储服务器;

外包解密步骤:边缘服务器利用外包密钥对密文进行解密获得部分解密密文,并将部分解密密文发送至数据使用者;

外包验证步骤:数据使用者根据部分解密密文获取明文,对明文进行正确性验证。

2.如权利要求1所述的可验证外包的部分策略隐藏属性加密方法,其特征在于,在所述初始化步骤中,所述可信中央机构获取CTA公共参数和CTA私有参数的步骤具体包括:构建阶为N=P1P2P3P4的合数阶群 和 P1、P2、P3、P4分别为第一大素数、第二大素数、第三大素数、第四大素数, 均为合数阶群 的子群,构建由1到N的整数构成的集合

随机选取第一整数α、第二整数a、第一群上元素g、第二群上元素X2、第三群上元素X3、第四群上元素X4, 计算第十二群上元素Yα

=e(g,g) ,e表示将合数阶群 中两个元素映射到合数阶群 中一个元素的双线性映射函数;

生成CTA公共参数为: 其中, 表示选取的哈希函数;生成CTA私有参数为:MKCTA=(a,α,X3);

所述属性管理机构基于CTA公共参数获取属性管理机构公钥和属性管理机构私钥的步骤具体包括:设有J个属性管理机构,对于第j个属性管理机构,j∈[1,J],基于第一群上元素g为第j个属性管理机构随机选取一个第五群上元素hj, 基于第四群上元素为第j个属性管理机构随机选取一个第六群上元素Zj,生成第j个属性管理机构的属性管理机构公钥为: 其中,Hj=hjZj;

生成第j个属性管理机构的属性管理机构私钥为:

3.如权利要求2所述的可验证外包的部分策略隐藏属性加密方法,其特征在于,在所述数据使用者注册步骤中,数据使用者向可信中央机构发起注册请求并获得注册密钥的步骤具体包括:可信中央机构为数据使用者随机选取用户标识t、第七群上元素R和第八群上元素R′,αat生成注册密钥SKGID,CTA={K,K′},其中,注册密钥第一项K=gg R,注册密钥第二项K′=gtR′。

4.如权利要求2或3所述的可验证外包的部分策略隐藏属性加密方法,其特征在于,所述数据使用者私钥生成步骤具体包括:步骤S41,将数据使用者拥有的属性组记为 属性组 中每个属性由一个属性管理机构管理,其中, 表示数据使用者拥有属性的属性名集合, S表示数据使用者拥有属性的属性值集合,步骤S42,每个属性通过管理其的属性管理机构获取该属性的属性密钥;

步骤S43,数据使用者组合注册密钥和属性组中所有属性的属性密钥获得数据使用者私钥。

5.如权利要求4所述的可验证外包的部分策略隐藏属性加密方法,其特征在于,所述步骤S32中,属性i的属性密钥获取过程包括:数据使用者将身份标识符发送给管理属性i的属性管理机构,属性管理机构向可信中央机构请求并获得用户标识t,

属性管理机构基于第二群上元素X2为属性i随机选取第九群上元素Ri,属性管理机构生成属性i的属性密钥 其中,Si表示属性i的属性值,Si∈S;

属性管理机构将其管理的数据使用者的所有属性的属性密钥 返回给数据使用者,

6.如权利要求1或2或3或5所述的可验证外包的部分策略隐藏属性加密方法,其特征在于,在所述外包密钥生成步骤中,数据使用者私钥为: 其中,K表示注册密钥第一项,K′表示注册密钥第二项,Ki表示数据使用者属性i的属性密钥, 表示数据使用者拥有属性的属性名集合, 随机选取第四整数z, 生成外包密钥为:

7.如权利要求6所述的可验证外包的部分策略隐藏属性加密方法,其特征在于,所述数据加密步骤包括:步骤S61,数据拥有者制定加密策略 其中,A表示l行n列的属性矩阵,l表示加密策略中存在的属性数量;ρ为将矩阵A的行向量映射到属性名空间的映射关系集合;

表示对应属性名的属性值集合, tρ(1)、tρ(2)、tρ(l)分别表示第1个、第2个、第l个属性名的属性值;

步骤S62,从 中随机选取n个整数组成长度为n的向量v=(s,v2,...,vn);随机选取第十群上元素Z, 为加密策略中的第x个属性随机选取一个第十一群上元素Zx,步骤S63,利用选取的哈希函数 对原始明文M进行处理获得正确性验证标识步骤S64,生成密文 将密文和正确性验证标识存储在存储服务器上;其中,密文第三项 密文第四项 密文第五项{Cx}x∈[l]中Ax表示矩阵A中第x行行向量,设加密策略中第x个属性属于第j个属性管理机构管理,Hj表示管理第x属性的第j个属性管理机构的公钥。

8.如权利要求7所述的可验证外包的部分策略隐藏属性加密方法,其特征在于,所述外包解密步骤具体包括:步骤S71,边缘服务器接收数据使用者发送的外包密钥和待解密文件编号;

步骤S72,边缘服务器依据待解密文件编号向存储服务器请求并获得待解密文件编号对应的密文;

步骤S73,边缘服务器基于(A,ρ)计算最小授权属性集的集合 选取集合 的子集选取第三整数ωx使得 且步骤S74,边缘服务器利用外包密钥对密文进行解密获得部分解密密文步骤S75,边缘服务器返回部分解密密文 和密文第三项 至数据使用者。

9.如权利要求8所述的可验证外包的部分策略隐藏属性加密方法,其特征在于,所述外包验证步骤具体包括:数据使用者根据部分解密密文 和密文第三项 计算明文M′, 利用哈希函数计算

从存储服务器获取正确性验证标识VK,判断等式 是否成立,若成立,则认为明文M′正确,若不成立,则认为明文M′错误。

10.一种可验证外包的部分策略隐藏属性加密系统,其特征在于,包括可信中央机构、数据使用者设备、数据拥有者设备、多个属性管理机构、边缘服务器和存储服务器;

所述可信中央机构执行:获取CTA公共参数和CTA私有参数,并发布CTA公共参数;接收数据使用者的注册请求,为数据使用者分配用户标识和生成注册密钥;

所述属性管理机构执行:基于CTA公共参数获取属性管理机构公钥和属性管理机构私钥,并发布属性管理机构公钥;为数据使用者的属性生成属性密钥并将属性密钥发送给数据使用者设备;

所述数据使用者设备执行:向可信中央机构发起注册请求并获得注册密钥;通过管理其属性的属性管理机构获得其拥有属性的属性密钥,组合注册密钥和其拥有属性的属性密钥获得数据使用者私钥;基于数据使用者私钥生成外包密钥;根据部分解密密文获取明文,对明文进行正确性验证;

所述数据拥有者设备执行:基于加密策略对原始明文进行加密获得密文,在加密过程中对加密策略中存在的属性的属性值进行隐藏,将所述密文存储于存储服务器;

所述边缘服务器执行:利用外包密钥对密文进行解密获得部分解密密文,并将部分解密密文发送至数据使用者设备;

所述存储服务器执行:存储密文。