面向云存儲服務(wù)平臺的訪問控制系統(tǒng)及其訪問控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于云存儲服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種面向云存儲服務(wù)平臺、特別是亞 馬遜S3云存儲服務(wù)平臺的訪問控制系統(tǒng)及其訪問控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在云存儲服務(wù)平臺中，由于采用數(shù)據(jù)遠程托管技術(shù)，云存儲服務(wù)提供商是數(shù)據(jù)的 物理擁有者，與數(shù)據(jù)屬主并不在同一個信任域中。云存儲服務(wù)提供商管理著多個用戶及其 資源，當用戶跨邊界訪問其它用戶資源時，需要采用一定的訪問控制策略來控制對數(shù)據(jù)和 服務(wù)的訪問。但實際中，由于云存儲服務(wù)平臺是采用虛擬化存儲技術(shù)，云存儲服務(wù)同底層硬 件環(huán)境之間是松耦合的，不同用戶的數(shù)據(jù)間缺乏固定不變的安全邊界，由此增加了在云存 儲服務(wù)平臺對數(shù)據(jù)實施訪問控制的難度。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，雖然數(shù)據(jù)屬主可對其上傳的用戶數(shù)據(jù)的讀/寫屬性進行設(shè)置，例如 將讀/寫屬性設(shè)置為公有讀/私有寫或公有讀/公有寫，以在一定程度上限制數(shù)據(jù)的讀寫 權(quán)限，但由于用戶數(shù)據(jù)仍舊是以明文形式存儲在云存儲服務(wù)平臺上的，缺乏有效的隱私保 護機制，不能有效抵御非法用戶的訪問而使得用戶數(shù)據(jù)泄露。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實施例的目的在于提供一種面向云存儲服務(wù)平臺的訪問控制系統(tǒng)，旨在解 決現(xiàn)有的云存儲服務(wù)平臺是以明文形式存儲用戶數(shù)據(jù)，隱私性和安全性差的問題。
[0005] 本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種面向云存儲服務(wù)平臺的訪問控制系統(tǒng)，所述系 統(tǒng)包括：
[0006] 由授權(quán)中心運行的管理端，用于生成系統(tǒng)公共參數(shù)并上傳至云存儲服務(wù)器，生成 用戶私鑰并秘密分發(fā)至數(shù)據(jù)屬主和共享用戶，用基于權(quán)重屬性加密機制產(chǎn)生需上傳數(shù)據(jù)的 第一部分密文；
[0007] 由數(shù)據(jù)屬主和共享用戶運行的客戶端，用基于權(quán)重屬性加密機制產(chǎn)生需上傳數(shù)據(jù) 的第二部分密文，結(jié)合所述第一部分密文、所述第二部分密文和所述需上傳數(shù)據(jù)生成最終 密文并將所述最終密文作為共享數(shù)據(jù)上傳至所述云存儲服務(wù)平臺，還用于從所述云存儲服 務(wù)平臺下載公共參數(shù)和共享數(shù)據(jù)，并利用所述公共參數(shù)和對應(yīng)的用戶私鑰對下載的所述共 享數(shù)據(jù)進行解密。
[0008] 本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種如上所述的面向云存儲服務(wù)平臺的訪問 控制系統(tǒng)的訪問控制方法，所述方法包括以下步驟：
[0009] 授權(quán)中心運行管理端，生成公共參數(shù)與主私鑰，并將所述公共參數(shù)上傳至云存儲 服務(wù)平臺。
[0010] 數(shù)據(jù)屬主運行客戶端，向所述授權(quán)中心請求授權(quán)并發(fā)出數(shù)據(jù)上傳請求信息；
[0011] 所述授權(quán)中心運行管理端，核實所述數(shù)據(jù)屬主身份并結(jié)合所述主私鑰生成對應(yīng)的 用戶私鑰，根據(jù)所述數(shù)據(jù)上傳請求信息，基于權(quán)重屬性加密機制產(chǎn)生需上傳數(shù)據(jù)的第一部 分密文，將對應(yīng)的用戶私鑰和第一部分密文發(fā)送給所述數(shù)據(jù)屬主；
[0012] 所述數(shù)據(jù)屬主基于權(quán)重屬性加密機制產(chǎn)生所述需上傳數(shù)據(jù)的第二部分密文；
[0013] 所述數(shù)據(jù)屬主結(jié)合所述第一部分密文、所述第二部分密文生成最終密文并將所述 最終密文作為共享數(shù)據(jù)上傳至所述云存儲服務(wù)平臺；
[0014] 共享用戶運行客戶端，向所述授權(quán)中心請求授權(quán)；
[0015] 所述授權(quán)中心運行管理端，核實所述共享用戶身份并結(jié)合所述主私鑰生成對應(yīng)的 用戶私鑰，將對應(yīng)的用戶私鑰發(fā)送給所述共享用戶；
[0016] 所述共享用戶運行客戶端，從所述云存儲服務(wù)平臺下載所述公共參數(shù)和所述共享 數(shù)據(jù)，并利用所述公共參數(shù)和對應(yīng)的用戶私鑰對下載的所述共享數(shù)據(jù)進行解密。
[0017] 本發(fā)明實施例提供的面向云存儲服務(wù)平臺的訪問控制系統(tǒng)及其訪問控制方法中， 授權(quán)中心和數(shù)據(jù)屬主是基于權(quán)重屬性加密機制，將需上傳的用戶數(shù)據(jù)加密后存儲到云存儲 服務(wù)平臺上的，因而可對云存儲服務(wù)平臺上的共享數(shù)據(jù)實現(xiàn)有效的隱私保護，提高了云存 儲服務(wù)的安全性。同時，由于將用戶的屬性與權(quán)重相結(jié)合，實現(xiàn)了用戶屬性的分級管理，使 得相同屬性不同級別的用戶具有不同的訪問權(quán)限。另外，該系統(tǒng)采用了密文分割方法，即由 授權(quán)中心和數(shù)據(jù)屬主分別產(chǎn)生部分密文，通過授權(quán)中心密文控制用戶訪問權(quán)限，通過數(shù)據(jù) 屬主密文制定訪問控制策略，當用戶的屬性發(fā)生變化時，只需授權(quán)中心更新自己部分的密 文，即可實現(xiàn)對用戶訪問權(quán)限的實時撤銷。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明提供的面向云存儲服務(wù)平臺的訪問控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0019] 圖2是本發(fā)明提供的面向云存儲服務(wù)平臺的訪問控制系統(tǒng)的訪問控制方法的流 程圖。
【具體實施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0021] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出的面向云存儲服務(wù)平臺的訪問控制系 統(tǒng)及其訪問控制方法是基于權(quán)重屬性加密機制，將需上傳的用戶數(shù)據(jù)加密后存儲到云存儲 服務(wù)平臺上的。
[0022] 圖1示出了本發(fā)明提供的面向云存儲服務(wù)平臺的訪問控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為了便于 說明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
[0023] 本發(fā)明提供的面向云存儲服務(wù)平臺的訪問控制系統(tǒng)包括：由授權(quán)中心運行的管理 端11，用于生成系統(tǒng)公共參數(shù)并上傳至云存儲服務(wù)器，生成用戶私鑰并秘密分發(fā)至數(shù)據(jù)屬 主和共享用戶，用基于權(quán)重屬性加密機制產(chǎn)生需上傳數(shù)據(jù)的第一部分密文；由數(shù)據(jù)屬主和 共享用戶運行的客戶端12,用基于權(quán)重屬性加密機制產(chǎn)生需上傳數(shù)據(jù)的第二部分密文，結(jié) 合第一部分密文、第二部分密文和需上傳數(shù)據(jù)生成最終密文并將最終密文作為共享數(shù)據(jù)上 傳至云存儲服務(wù)平臺，還用于從云存儲服務(wù)平臺下載公共參數(shù)和共享數(shù)據(jù)，并利用公共參 數(shù)和對應(yīng)的用戶私鑰對下載的共享數(shù)據(jù)進行解密。
[0024] 本發(fā)明中，數(shù)據(jù)屬主、共享用戶分別是客戶端12的運行主體，授權(quán)中心是管理端 11的運行主體。其中，數(shù)據(jù)屬主是指云存儲服務(wù)平臺上共享數(shù)據(jù)的提供方，共享用戶是指從 云存儲服務(wù)平臺下載共享數(shù)據(jù)方，授權(quán)中心是指除數(shù)據(jù)屬主和共享用戶之外、與云存儲服 務(wù)平臺交互的可信第三方。應(yīng)當理解，定義數(shù)據(jù)屬主與共享用戶的目的是為了區(qū)別運行客 戶端12的主體在系統(tǒng)某次運行過程中的功能是上傳數(shù)據(jù)或下載數(shù)據(jù)，因而在系統(tǒng)某次運 行過程中的數(shù)據(jù)屬主可以是另一次運行過程中的共享用戶，同樣地，在系統(tǒng)某次運行過程 中的共享用戶可以是另一次運行過程中的數(shù)據(jù)屬主。
[0025] 本發(fā)明中，管理端11還可用于對用戶的基本信息進行維護，提供用戶增加、刪除、 查找等功能，并可修改屬性、權(quán)重等用戶信息?？蛻舳?2還可用于根據(jù)用戶提供的身份信 息和授權(quán)中心分發(fā)的登錄信息引導(dǎo)用戶登錄系統(tǒng)。
[0026] 本發(fā)明中，當云存儲服務(wù)平臺是亞馬遜S3云存儲服務(wù)平臺時，管理端11與客戶端 12可分別通過亞馬遜官方提供的aws-java-sdk接口，實現(xiàn)與亞馬遜S3云存儲服務(wù)平臺之 間的通f目。
[0027] 本發(fā)明的面向云存儲服務(wù)平臺的訪問控制系統(tǒng)的工作原理是：系統(tǒng)建立后，授權(quán) 中心運行管理端11，生成公共參數(shù)與主私鑰，并將公共參數(shù)上傳至云存儲服務(wù)平臺。當?shù)谝?用戶需要上傳共享數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)屬主運行客戶端12,第一用戶根據(jù)自身的身份信息和登錄 信息從數(shù)據(jù)屬主登錄客戶端12。之后，授權(quán)中心根據(jù)該數(shù)據(jù)屬主的屬性，基于權(quán)重屬性加密 機制產(chǎn)生需上傳數(shù)據(jù)的第一部分密文，將第一部分密文發(fā)送給該數(shù)據(jù)屬主。數(shù)據(jù)屬主產(chǎn)生 需上傳數(shù)據(jù)的第二部分密文，之后結(jié)合第一部分密文、第二部分密文生成最終密文并將最 終密文作為共享數(shù)據(jù)上傳至云存儲服務(wù)平臺。當?shù)诙脩魪脑拼鎯Ψ?wù)平臺讀取第一用戶 上傳的共享數(shù)據(jù)時，共享用戶運行客戶端12,第二用戶根據(jù)自身的身份信息和登錄信息從 共享用戶登錄客戶端12。之后，共享用戶獲取用戶私鑰，從云存儲服務(wù)平臺下載公共參數(shù)和 共享數(shù)據(jù)，并利用公共參數(shù)和對應(yīng)的用戶私鑰對下載的共享數(shù)據(jù)進行解密，若共享用戶的 屬性未被授權(quán)中心撤銷并符合數(shù)據(jù)屬主制定的訪問控制策略，則該共享用戶可成功解密該 共享數(shù)據(jù)。
[0028] 本發(fā)明提供的面向云存儲服務(wù)平臺的訪問控制系統(tǒng)中，授權(quán)中心和數(shù)據(jù)屬主是基 于權(quán)重屬性加密機制，將需上傳的用戶數(shù)據(jù)加密后存儲到云存儲服務(wù)平臺上的，因而可對 云存儲服務(wù)平臺上的共享數(shù)據(jù)實現(xiàn)有效的隱私保護，提高了云存儲服務(wù)的安全性。同時，由 于將用戶的屬性與權(quán)重相結(jié)合，實現(xiàn)了用戶屬性的分級管理，使得相同屬性不同級別的用 戶具有不同的訪問權(quán)限，該屬性是用以描述用戶的信息要素，例如校園網(wǎng)中的學(xué)生具有院 系、學(xué)生類別、年級、專業(yè)