一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法，包括如下步驟：向數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)送查詢請(qǐng)求；接收數(shù)據(jù)提供模塊對(duì)第一簽名信息驗(yàn)證后產(chǎn)生的第一隨機(jī)數(shù)Ry；對(duì)第一隨機(jī)數(shù)Ry和查詢索引ID進(jìn)行哈希計(jì)算，同時(shí)生成第二隨機(jī)數(shù)Rx，接收數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)送的查詢結(jié)果信息和第二簽名信息；對(duì)第二簽名信息驗(yàn)證后，使用私鑰對(duì)查詢結(jié)果信息進(jìn)行解密以獲取查詢結(jié)果。本發(fā)明通過數(shù)據(jù)提供模塊和查詢模塊分別指定一個(gè)隨機(jī)變量，并進(jìn)行重新運(yùn)算，如果結(jié)果正確表明雙方知道密文對(duì)應(yīng)的ID；同時(shí)使用各自的公私鑰進(jìn)行簽名和加密，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄院筒豢傻仲囆裕M(jìn)而提高數(shù)據(jù)查詢的安全性。
【專利說明】
一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)數(shù)據(jù)提供機(jī)構(gòu)發(fā)布信息ID的HASH密文進(jìn)行索引時(shí)，雖然可以有效保障信息不被泄密，但是，同時(shí)也會(huì)引起以下數(shù)據(jù)安全問題:其一是存在數(shù)據(jù)查詢者亂查詢，即使不知道密文索引的含義也來查詢獲取數(shù)據(jù)，從而使得數(shù)據(jù)提供機(jī)構(gòu)會(huì)時(shí)刻擔(dān)心數(shù)據(jù)受到泄露；其二是數(shù)據(jù)提供機(jī)構(gòu)提供的不是真實(shí)數(shù)據(jù)，而是抄襲其他數(shù)據(jù)提供機(jī)構(gòu)發(fā)布的有效ID的HASH來作為索引，偽造數(shù)據(jù)，從而損害數(shù)據(jù)查詢者利益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)查詢的安全問題。
[0004]本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法，包括如下步驟:
[0005]向數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)送查詢請(qǐng)求，查詢請(qǐng)求中包括查詢索引ID和查詢模塊的第一簽名信息；
[0006]接收數(shù)據(jù)提供模塊對(duì)第一簽名信息驗(yàn)證后產(chǎn)生的第一隨機(jī)數(shù)Ry;
[0007]對(duì)第一隨機(jī)數(shù)Ry和查詢索引ID進(jìn)行哈希計(jì)算，同時(shí)生成第二隨機(jī)數(shù)Rx，向數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)送計(jì)算結(jié)果和第二隨機(jī)數(shù)Rx;
[0008]接收數(shù)據(jù)提供模塊對(duì)計(jì)算結(jié)果和第二隨機(jī)數(shù)Rx驗(yàn)證后發(fā)送的與查詢索引ID對(duì)應(yīng)的查詢結(jié)果信息和第二簽名信息；
[0009]對(duì)第二簽名信息驗(yàn)證后，使用私鑰對(duì)查詢結(jié)果信息進(jìn)行解密以獲取查詢結(jié)果。
[0010]進(jìn)一步的，向數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)送查詢請(qǐng)求之前還包括:
[0011]獲取數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)布的信息索引ID的哈希值。
[0012]本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法，包括如下步驟:
[0013]接收查詢模塊發(fā)送的查詢請(qǐng)求，查詢請(qǐng)求中包括查詢索引ID和查詢模塊的第一簽名信息；
[0014]對(duì)第一簽名信息進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證正確后產(chǎn)生第一隨機(jī)數(shù)Ry，并向查詢模塊發(fā)送第一隨機(jī)數(shù)Ry;
[0015]接收查詢模塊對(duì)第一隨機(jī)數(shù)Ry和查詢索引ID進(jìn)行哈希計(jì)算后的計(jì)算結(jié)果以及查詢模塊生成的第二隨機(jī)數(shù)Rx;
[0016]對(duì)計(jì)算結(jié)果和第二隨機(jī)數(shù)Rx進(jìn)行驗(yàn)證，若驗(yàn)證通過則向查詢模塊發(fā)送與查詢索引ID對(duì)應(yīng)的查詢結(jié)果信息和第二簽名信息，以使查詢模塊對(duì)第二簽名信息進(jìn)行驗(yàn)證后，使用私鑰對(duì)查詢結(jié)果信息進(jìn)行解密以獲取查詢結(jié)果。
[0017]進(jìn)一步的，接收查詢模塊發(fā)送的查詢請(qǐng)求之前還包括:
[0018]發(fā)布信息索引ID的哈希值。[OO19]進(jìn)一步的，對(duì)計(jì)算結(jié)果和第二隨機(jī)數(shù)Rx進(jìn)行驗(yàn)證具體包括:
[°02°]在本地對(duì)第一隨機(jī)數(shù)Ry和查詢索引ID進(jìn)行哈希計(jì)算，以獲取本地計(jì)算結(jié)果；
[0021]若本地計(jì)算結(jié)果與查詢模塊的計(jì)算結(jié)果一致，則通過第二隨機(jī)數(shù)Rx對(duì)第一隨機(jī)數(shù)Ry和查詢索引ID進(jìn)行哈希計(jì)算；
[0022]將與查詢索引ID對(duì)應(yīng)的查詢結(jié)果信息進(jìn)行加密，并攜帶第二簽名信息后返回至查詢豐吳塊。
[0023]采用上述本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:通過數(shù)據(jù)提供模塊指定一個(gè)隨機(jī)變量，讓查詢模塊將密文對(duì)應(yīng)的ID和隨機(jī)變量進(jìn)行重新運(yùn)算，如果結(jié)果正確表明查詢模塊知道密文對(duì)應(yīng)的ID;同樣，查詢模塊也指定另外一個(gè)隨機(jī)變量讓數(shù)據(jù)提供模塊與密文對(duì)應(yīng)的ID重新計(jì)算，通過計(jì)算結(jié)果的匹配來確認(rèn)數(shù)據(jù)提供模塊是否真正知道密文對(duì)應(yīng)的ID，同時(shí)使用各自的公私鑰進(jìn)行簽名和加密，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄院筒豢傻仲囆?，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)查詢的安全性。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法的流程圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的另一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例公開了一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法，如圖1所示，當(dāng)數(shù)據(jù)查詢模塊需要進(jìn)行查詢時(shí)，具體包括如下步驟:
[0028]需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的執(zhí)行主體是查詢模塊，在密文索引的情況下，必須要有一種機(jī)制保證雙方都了解密文的真正含義的前提下，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。在本發(fā)明中，數(shù)據(jù)查詢模塊X和數(shù)據(jù)提模塊Y分別具有各自的公私鑰對(duì)(Px，KX)，(Py，Ky)，使用公鑰P加密信息A記為P(A)，使用私鑰K對(duì)信息A進(jìn)行簽名記為K(A)。
[0029]步驟SlOl，獲取數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)布的信息索引ID的哈希值；
[0030]在本實(shí)施例中，為了確保雙方都準(zhǔn)確了解ID的值，數(shù)據(jù)提供模塊會(huì)發(fā)布信息索引ID的哈希HASH值，以便查詢模塊可以獲取ID的HASH值，通常記為HASH(ID)。
[0031 ]步驟S102，向數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)送查詢請(qǐng)求；
[0032]在本實(shí)施例中，查詢請(qǐng)求中包括查詢索引ID和查詢模塊的第一簽名信息，具體可以是HASH( ID)+Kx(HASH( ID))。
[0033]步驟S103，接收數(shù)據(jù)提供模塊對(duì)第一簽名信息驗(yàn)證后產(chǎn)生的第一隨機(jī)數(shù)Ry;
[0034]數(shù)據(jù)提供模塊收到查詢請(qǐng)求后，對(duì)查詢請(qǐng)求中的第一簽名信息進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證正確后，生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)Ry，發(fā)送給數(shù)據(jù)查詢模塊。
[0035]步驟S104，對(duì)第一隨機(jī)數(shù)Ry和查詢索引ID進(jìn)行哈希計(jì)算，同時(shí)生成第二隨機(jī)數(shù)Rx，向數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)送計(jì)算結(jié)果和第二隨機(jī)數(shù)Rx;
[0036]數(shù)據(jù)查詢模塊接收到隨機(jī)數(shù)Ry后，計(jì)算HASH(ID+Ry)，同時(shí)也產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)Rx，將計(jì)算結(jié)果和新隨機(jī)數(shù)一起HASH(ID+Ry)+RX+KX(HASH(ID+Ry)+RX)發(fā)送給數(shù)據(jù)提供模塊。
[0037]步驟S105，接收數(shù)據(jù)提供模塊對(duì)計(jì)算結(jié)果和第二隨機(jī)數(shù)Rx驗(yàn)證后發(fā)送的與查詢索引ID對(duì)應(yīng)的查詢結(jié)果信息和第二簽名信息；
[0038]數(shù)據(jù)提供模塊本地計(jì)算HASH(ID+Ry)，并將本地計(jì)算結(jié)果與數(shù)據(jù)查詢模塊發(fā)送過來的HASH( ID+Ry)對(duì)比，如果結(jié)果一致，表明數(shù)據(jù)查詢模塊知曉ID原文信息，則利用查詢模塊發(fā)送過來的Rx計(jì)算HASH(ID+Rx)，并將與查詢索引ID對(duì)應(yīng)的查詢結(jié)果信息A加密后一同發(fā)送給數(shù)據(jù)查詢模塊，并在返回信息中加入第二簽名信息，信息組成為HASH(ID+RX)+PX(A) +Ky(HASH(ID+Rx)+Px(A))。
[0039]步驟S106，對(duì)第二簽名信息驗(yàn)證后，使用私鑰對(duì)查詢結(jié)果信息進(jìn)行解密以獲取查詢結(jié)果。
[0040]數(shù)據(jù)查詢模塊收到信息后，首先本地計(jì)算HASH(ID+Rx)，并將計(jì)算結(jié)果與數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)來的HASH(ID+Rx)對(duì)比，如果一致表明數(shù)據(jù)提供模塊的信息ID與希望查詢的ID—致；其次，驗(yàn)證數(shù)據(jù)提供模塊的簽名是否正確;最后使用自己的私鑰Kx解密Px(A)，從而獲取到真正的查詢結(jié)果信息A。
[0041]本發(fā)明還公開了一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法，如圖2所示，具體包括如下步驟:
[0042]步驟S201，發(fā)布信息索引ID的哈希值；
[0043]需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的執(zhí)行主體是數(shù)據(jù)提供模塊，在本實(shí)施例中，為了確保雙方都準(zhǔn)確了解ID的值，數(shù)據(jù)提供模塊會(huì)發(fā)布信息索引ID的哈希HASH值，以便查詢模塊可以獲取ID的HASH值，通常記為HASH(ID)。
[0044]步驟S202，接收查詢模塊發(fā)送的查詢請(qǐng)求；
[0045]在本實(shí)施例中，查詢請(qǐng)求中包括查詢索引ID和查詢模塊的第一簽名信息，具體可以是HASH( ID)+Kx(HASH( ID))。
[0046]步驟S203，對(duì)第一簽名信息進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證正確后產(chǎn)生第一隨機(jī)數(shù)Ry，并向查詢模塊發(fā)送第一隨機(jī)數(shù)Ry;
[0047]數(shù)據(jù)提供模塊收到查詢請(qǐng)求后，對(duì)查詢請(qǐng)求中的第一簽名信息進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證正確后，生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)Ry，發(fā)送給數(shù)據(jù)查詢模塊。
[0048]步驟S204，接收查詢模塊對(duì)第一隨機(jī)數(shù)Ry和查詢索引ID進(jìn)行哈希計(jì)算后的計(jì)算結(jié)果以及查詢模塊生成的第二隨機(jī)數(shù)Rx;
[0049]數(shù)據(jù)查詢模塊接收到隨機(jī)數(shù)Ry后，計(jì)算HASH(ID+Ry)，同時(shí)也產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)Rx，將計(jì)算結(jié)果和新隨機(jī)數(shù)一起HASH(ID+Ry)+RX+KX(HASH(ID+Ry)+RX)發(fā)送給數(shù)據(jù)提供模塊。
[0050]步驟S205，對(duì)計(jì)算結(jié)果和第二隨機(jī)數(shù)Rx進(jìn)行驗(yàn)證，若驗(yàn)證通過則向查詢模塊發(fā)送與查詢索引ID對(duì)應(yīng)的查詢結(jié)果信息和第二簽名信息，以使查詢模塊對(duì)第二簽名信息進(jìn)行驗(yàn)證后，使用私鑰對(duì)查詢結(jié)果信息進(jìn)行解密以獲取查詢結(jié)果。
[0051]數(shù)據(jù)提供模塊本地計(jì)算HASH(ID+Ry)，并將本地計(jì)算結(jié)果與數(shù)據(jù)查詢模塊發(fā)送過來的HASH( ID+Ry)對(duì)比，如果結(jié)果一致，表明數(shù)據(jù)查詢模塊知曉ID原文信息，則利用查詢模塊發(fā)送過來的Rx計(jì)算HASH(ID+Rx)，并將與查詢索引ID對(duì)應(yīng)的查詢結(jié)果信息A加密后一同發(fā)送給數(shù)據(jù)查詢模塊，并在返回信息中加入第二簽名信息，信息組成為HASH(ID+RX)+PX(A) +Ky(HASH(ID+Rx)+Px(A))。
[0052]數(shù)據(jù)查詢模塊收到信息后，首先本地計(jì)算HASH(ID+Rx)，并將計(jì)算結(jié)果與數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)來的HASH(ID+Rx)對(duì)比，如果一致表明數(shù)據(jù)提供模塊的信息ID與希望查詢的ID—致；其次，驗(yàn)證數(shù)據(jù)提供模塊的簽名是否正確;最后使用自己的私鑰Kx解密Px(A)，從而獲取到真正的查詢結(jié)果信息A。
[0053]本發(fā)明的方法通過數(shù)據(jù)提供模塊指定一個(gè)隨機(jī)變量，讓查詢模塊將密文對(duì)應(yīng)的ID和隨機(jī)變量進(jìn)行重新運(yùn)算，如果結(jié)果正確表明查詢模塊知道密文對(duì)應(yīng)的ID;同樣，查詢模塊也指定另外一個(gè)隨機(jī)變量讓數(shù)據(jù)提供模塊與密文對(duì)應(yīng)的ID重新計(jì)算，通過計(jì)算結(jié)果的匹配來確認(rèn)數(shù)據(jù)提供模塊是否真正知道密文對(duì)應(yīng)的ID，同時(shí)使用各自的公私鑰進(jìn)行簽名和加密，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄院筒豢傻仲囆?，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)查詢的安全性。
[0054]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟;而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0055]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法，其特征在于，包括如下步驟: 向數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)送查詢請(qǐng)求，所述查詢請(qǐng)求中包括查詢索引ID和查詢模塊的第一簽名信息； 接收數(shù)據(jù)提供模塊對(duì)所述第一簽名信息驗(yàn)證后產(chǎn)生的第一隨機(jī)數(shù)Ry; 對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)Ry和查詢索引ID進(jìn)行哈希計(jì)算，同時(shí)生成第二隨機(jī)數(shù)Rx，向所述數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)送計(jì)算結(jié)果和所述第二隨機(jī)數(shù)Rx; 接收數(shù)據(jù)提供模塊對(duì)所述計(jì)算結(jié)果和第二隨機(jī)數(shù)Rx驗(yàn)證后發(fā)送的與所述查詢索引ID對(duì)應(yīng)的查詢結(jié)果信息和第二簽名信息； 對(duì)所述第二簽名信息驗(yàn)證后，使用私鑰對(duì)所述查詢結(jié)果信息進(jìn)行解密以獲取查詢結(jié)果O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法，其特征在于，所述向數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)送查詢請(qǐng)求之前還包括: 獲取數(shù)據(jù)提供模塊發(fā)布的信息索引ID的哈希值。3.一種基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法，其特征在于，包括如下步驟: 接收查詢模塊發(fā)送的查詢請(qǐng)求，所述查詢請(qǐng)求中包括查詢索引ID和查詢模塊的第一簽名信息； 對(duì)所述第一簽名信息進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證正確后產(chǎn)生第一隨機(jī)數(shù)Ry，并向所述查詢模塊發(fā)送所述第一隨機(jī)數(shù)Ry; 接收所述查詢模塊對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)Ry和查詢索引ID進(jìn)行哈希計(jì)算后的計(jì)算結(jié)果以及所述查詢模塊生成的第二隨機(jī)數(shù)Rx; 對(duì)所述計(jì)算結(jié)果和第二隨機(jī)數(shù)Rx進(jìn)行驗(yàn)證，若驗(yàn)證通過則向所述查詢模塊發(fā)送與所述查詢索引ID對(duì)應(yīng)的查詢結(jié)果信息和第二簽名信息，以使所述查詢模塊對(duì)所述第二簽名信息進(jìn)行驗(yàn)證后，使用私鑰對(duì)所述查詢結(jié)果信息進(jìn)行解密以獲取查詢結(jié)果。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法，其特征在于，所述接收查詢模塊發(fā)送的查詢請(qǐng)求之前還包括: 發(fā)布信息索引ID的哈希值。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于密文索引的數(shù)據(jù)查詢方法，其特征在于，所述對(duì)所述計(jì)算結(jié)果和第二隨機(jī)數(shù)Rx進(jìn)行驗(yàn)證具體包括: 在本地對(duì)所述第一隨機(jī)數(shù)Ry和查詢索引ID進(jìn)行哈希計(jì)算，以獲取本地計(jì)算結(jié)果； 若所述本地計(jì)算結(jié)果與所述查詢模塊的計(jì)算結(jié)果一致，則通過所述第二隨機(jī)數(shù)Rx對(duì)第一隨機(jī)數(shù)Ry和查詢索引ID進(jìn)行哈希計(jì)算； 將與所述查詢索引ID對(duì)應(yīng)的查詢結(jié)果信息進(jìn)行加密，并攜帶第二簽名信息后返回至所述查詢模塊。
【文檔編號(hào)】G06F21/60GK106022145SQ201610327978
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】韓洪慧, 張鵬, 劉春梅
【申請(qǐng)人】上海憑安網(wǎng)絡(luò)科技有限公司