一種隱藏屬性的密鑰策略屬性加密方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)加密技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隱藏屬性的密鑰策略屬性加密方 法。特別是適用存儲(chǔ)在云端服務(wù)器的數(shù)據(jù)加密。 技術(shù)背景
[0002] 現(xiàn)如今，云端應(yīng)用日趨發(fā)達(dá)，越來(lái)越多的資料與文件儲(chǔ)存在云端系統(tǒng)上，當(dāng)使用者 把具安全性顧慮的資料透過(guò)云端服務(wù)傳遞給其他使用者時(shí)，他希望除了指定的使用者群以 外，任何人無(wú)法得知任何與資料相關(guān)的信息，這樣的需求可以由一個(gè)可隱藏屬性的屬性加 密系統(tǒng)提供。試想在一個(gè)公司中，當(dāng)董事長(zhǎng)運(yùn)用云端服務(wù)傳遞有關(guān)新產(chǎn)品的信息時(shí)，董事長(zhǎng) 當(dāng)然不想讓沒(méi)有權(quán)限的人知道文件的內(nèi)容，才可以避免其他的公司提前一步發(fā)布更好的產(chǎn) 品，影響新產(chǎn)品的銷(xiāo)售量，董事長(zhǎng)也不想給沒(méi)有權(quán)限的人知道文件是加密給哪些部門(mén)主管， 避免透露公司目前的研發(fā)方向，如果公司使用的加密系統(tǒng)不具匿名性功能，當(dāng)公司外部的 人看到目前有頻繁的信息加密給某一個(gè)部門(mén)，他就可以預(yù)測(cè)目前公司主要的方向，做出應(yīng) 對(duì)的決策。
[0003] Goyal等人在2006年提出了一套密鑰策略屬性加密系統(tǒng)（Key-PolicyAttribute Based Encryption, KP-ABE)，提供了以屬性作為基礎(chǔ)的群組加密機(jī)制，并可在判定式雙線 性Diffie-Hellman (DBDH)的假設(shè)下證明符合選擇集合安全模型（Selective-set model) 的密文不可分辨性。在KP-ABE中使用者的密鑰對(duì)應(yīng)其解密策略，解密策略是一個(gè)任 意的AND、OR組成的邏輯運(yùn)算式或是閥門(mén)（threshold gate)組成的存取結(jié)構(gòu)（access structure)，可以控制密鑰可解的密文集合，只有當(dāng)密文的屬性集合滿(mǎn)足密鑰的解密策略 時(shí)才可以解開(kāi)。為了讓使用者知道他的解密策略與密文的屬性集合是否符合，密文中的屬 性集合是公開(kāi)的，否則無(wú)法有效地解密。
[0004] 如果將隱藏屬性的密鑰策略屬性加密（KP-ABE)系統(tǒng)中屬性視為密文對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵 字，密鑰的策略即為使用者查詢(xún)關(guān)鍵字組成的邏輯條件，可以得到一個(gè)查詢(xún)非常有彈性的 PEKS機(jī)制，使得方便性大增，例如：在云端服務(wù)器應(yīng)用上我們常常將信息交給電子郵件服 務(wù)器（例如Gmail)協(xié)助管理，但又希望可以保有個(gè)人的隱私，因此對(duì)于有私密性考量的文 件，發(fā)件人使用收件人的公鑰并挑選對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵字作為屬性加密信息并傳遞至服務(wù)器。當(dāng) 收件人需要搜尋滿(mǎn)足特定條件的信息時(shí)，可以使用AND、0R邏輯設(shè)計(jì)策略（例如（A Λ B Λ C) 或（Α Λ (BVC))計(jì)算對(duì)應(yīng)的密鑰，授權(quán)服務(wù)器協(xié)助搜索，這樣可以妥善運(yùn)用云端服務(wù)器的 計(jì)算能力協(xié)助使用者尋找指定的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出一種隱藏屬性的密鑰策略屬性加密方 法。
[0006] 本發(fā)明所述的隱藏屬性的密鑰策略屬性加密方法，包括以下步驟：
[0007] Stepl:產(chǎn)生一個(gè)雙線性映射e:GXG - GT，。G、6:是兩個(gè)秩為質(zhì)數(shù)ρ的循環(huán)群，g 為G的生成數(shù)，[η]代表集合{1，…，η}
[0008] Step2:環(huán)境設(shè)置算法 Setup ( λ，w):
[0009] λ為系統(tǒng)的安全參數(shù)，w為每個(gè)密文或密鑰中最多可使用的屬性數(shù)量，定義集 合U = {1，…，η}包括系統(tǒng)中的η個(gè)屬性，替每一個(gè)屬性在乘法群中隨機(jī)挑選一個(gè)值 心，i e U，接著隨機(jī)挑選一個(gè)y E
[0010] 公鑰（PK):
【主權(quán)項(xiàng)】
1.隱藏屬性的密鑰策略屬性加密方法，包括以下步驟： St印1 :產(chǎn)生一個(gè)雙線性映射e:GXG-GT，。G、6:是兩個(gè)秩為質(zhì)數(shù)p的循環(huán)群，g為G的生成數(shù)，[n]代表集合{l，...，n}7 Step2 :環(huán)境設(shè)置算法Setup(A，w): 入為系統(tǒng)的安全參數(shù)，w為每個(gè)密文或密鑰中最多可使用的屬性數(shù)量，定義集合U= {1，...，n}包括系統(tǒng)中的n個(gè)屬性，替每一個(gè)屬性在乘法群中隨機(jī)挑選一個(gè)值ti，ieU， 接著隨機(jī)挑選一個(gè)ye 公鑰（PK)
，其中{up. . .，uk}代表U中所有k個(gè)元 素的子集合，k滿(mǎn)足1彡k彡w; 主密鑰（MSK) :y， St印3 :密鑰產(chǎn)生算法KeyGen(MSK，T): 密鑰策略簡(jiǎn)化為策略集合
密鑰產(chǎn)生中心替每一個(gè)屬性iVi= 1，. . .，|T|-1，在中隨機(jī)挑選一個(gè)值yi，且令y|T| 的值等于
密鑰（SKt)
Step4 :加密算法Encrypt(M，y，PK): 屬性集合
及s"，
為一個(gè)常數(shù)項(xiàng)為0 的IY1+1次多項(xiàng)式，其中
，當(dāng)xG丫時(shí)f(x) =s，由于加 密者不知道{tjieu，所以計(jì)算不出s，因此必須利用公鑰計(jì)算
，計(jì)算 方法如下：
Step5 :解密算法Decrypt(CTY，SKT): 若密鑰的策略屬性集合包含于密文的屬性集合則能夠成功解密，即Y2T，可解密回明 文M，=M
【專(zhuān)利摘要】隱藏屬性的密鑰策略屬性加密方法，擁有選擇集合信息不可分辨安全模型的安全性。使用者為了確保數(shù)據(jù)的私密性，希望利用加密機(jī)制將文件加密給其他使用者，通過(guò)密鑰策略屬性加密方法，使用者可以很有彈性地決定密文的存取權(quán)限，未具有指定權(quán)限(解密角色)的人無(wú)法得知數(shù)據(jù)內(nèi)容，而密文的存取權(quán)限信息在許多情況下也是需要保護(hù)的，經(jīng)由可隱藏屬性的密鑰策略屬性加密方法，可以有效控制密文的存取權(quán)限，還可保護(hù)權(quán)限控制屬性數(shù)據(jù)的私密性。另一方面當(dāng)應(yīng)用密鑰策略屬性加密機(jī)制在支持關(guān)鍵字搜索的加密方法時(shí)，使用者可以指定任意關(guān)鍵字組成布林算式授權(quán)服務(wù)器協(xié)助搜索，此時(shí)對(duì)應(yīng)于密文的關(guān)鍵字必需也是隱藏的。
【IPC分類(lèi)】H04L29-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104780179
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510229719
【發(fā)明人】陳庭貴, 許翀寰, 黃治移
【申請(qǐng)人】浙江工商大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年5月7日