專利名稱：數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
云計(jì)算作為新一代的技術(shù)變革，其發(fā)展受到各行各業(yè)的關(guān)注，隨著云計(jì)算的發(fā)展，隨之又出現(xiàn)了云存儲(chǔ)。云存儲(chǔ)是在云計(jì)算(cloud computing)的概念上延伸和發(fā)展出來的一個(gè)新的概念，是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問功能的一個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理時(shí)，云計(jì)算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲(chǔ)設(shè)備，那么，云計(jì)算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)。所以，云存儲(chǔ)是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。云存儲(chǔ)能夠更方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，沒有地域限制，只需要能夠連接互聯(lián)網(wǎng)、就能夠隨時(shí)隨地訪問數(shù)據(jù)，就可以使用云存儲(chǔ)系統(tǒng)。當(dāng)今最具代表性的云存儲(chǔ)服務(wù)有GoogleDrive、Dropbox 和 Sky Drive。云存儲(chǔ)中必須具備的幾個(gè)基本特性:機(jī)密性:云存儲(chǔ)提供商不能知道用戶的信息；完整性:用戶能夠察覺到自己的信息被非法篡改過；可行性:用戶可以隨時(shí)隨地的，在有效的時(shí)間內(nèi)訪問自己的數(shù)據(jù)；可靠性:有效的備份用戶的數(shù)據(jù)，防止信息的丟失；可共享性:用戶可以跟可信的用戶共享自己的數(shù)據(jù)。在使用云存儲(chǔ)服務(wù)時(shí)，需要考慮到數(shù)據(jù)的安全性、用戶信息泄露，或是不可信的第三方有可能會(huì)出售用戶數(shù)據(jù)來獲取利益，為了防止這些情況，采用加密算法對(duì)數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)是有必要的。采用傳統(tǒng)的非對(duì)稱密碼算法加密時(shí)，用戶A用自己的私鑰加密用戶數(shù)據(jù)，將密文存儲(chǔ)在云服務(wù)器上，如果用戶B需要訪問這些數(shù)據(jù)，那么A必須將加密的私鑰交給B，B用A的私鑰解密密文獲取明文，這樣B就可以查看A加密后的所有信息，包括那些A不希望B看到的敏感信息，不能實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度訪問控制。也即:使用加密算法對(duì)云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)，如果有用戶需要訪問加密后的數(shù)據(jù)，必須使用解密密鑰對(duì)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，那么他可以訪問解密后的所有數(shù)據(jù)，在多個(gè)用戶間數(shù)據(jù)共享的情況下不能控制用戶的訪問權(quán)限。另一種解決云存儲(chǔ)安全的方法是通過一個(gè)訪問控制服務(wù)器來控制用戶對(duì)云存儲(chǔ)中數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限，首先對(duì)系統(tǒng)中所有用戶針對(duì)各種資源分配訪問權(quán)限，根據(jù)用戶的訪問權(quán)限控制用戶對(duì)數(shù)據(jù)的訪問。這種方法的安全性完全由控制訪問服務(wù)器來保證，如果控制訪問服務(wù)器出問題，數(shù)據(jù)安全性也得不到任何保證。云存儲(chǔ)服務(wù)一個(gè)重要的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)共享，如果在云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)采用非對(duì)稱加密算法加密，要將數(shù)據(jù)共享給其他用戶，這時(shí)這些用戶必須是確定的，在密文中必須為每個(gè)用戶都增加信息，用戶通過這段信息解密得到加密密鑰，這段信息是用解密者的公鑰加密的會(huì)話密鑰。圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的加密數(shù)據(jù)及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的流程示意圖，如圖1所示，傳統(tǒng)的加密及實(shí)現(xiàn)信息共享的實(shí)現(xiàn)方式是:選擇一個(gè)會(huì)話密鑰K對(duì)明文M加密得到密文C，然后再用每個(gè)用戶的公鑰分別加密會(huì)話密鑰K，將密文C和加密后的會(huì)話密鑰K給每個(gè)用戶發(fā)送一份，用戶用自己的私鑰S解密得到會(huì)話密鑰K，然后再用會(huì)話密鑰K解密C得到明文M。但是，這種實(shí)現(xiàn)多用戶間信息共享的方式有兩個(gè)明顯的缺陷:首先，共享的用戶必須是確定的，而且要用每個(gè)用戶的公鑰加密會(huì)話密鑰。其次，如果共享的用戶數(shù)量比較大，則額外需要共享的會(huì)話密鑰的消息就很大，并且和用戶數(shù)呈線性增長(zhǎng)，導(dǎo)致通訊效率很低。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的多用戶間加密信息共享效率低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法及系統(tǒng)，以至少解決相關(guān)技術(shù)中云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的多用戶間加密信息共享效率低的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法，包括:加密明文和指定的訪問結(jié)構(gòu)，得到密文，其中，所述訪問結(jié)構(gòu)用于表示有權(quán)限解密所述密文的用戶；解密所述密文，得到所述明文和所述訪問結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，解密所述密文包括:利用當(dāng)前用戶的私鑰計(jì)算會(huì)話密鑰，其中，所述會(huì)話密鑰用于解密所述密文；如果計(jì)算出所述會(huì)話密鑰，利用所述會(huì)話密鑰解密所述密文。優(yōu)選地，在解密所述密文之前，所述方法還包括:根據(jù)所述當(dāng)前用戶的屬性集和系統(tǒng)的主私鑰生成所述當(dāng)前用戶的私鑰。優(yōu)選地，在根據(jù)所述當(dāng)前用戶的所述屬性集和系統(tǒng)的主私鑰生成所述當(dāng)前用戶的私鑰之前，所述方法還包括:驗(yàn)證所述當(dāng)前用戶的屬性集屬實(shí)。優(yōu)選地，在解密所述密文，得到所述明文和所述訪問結(jié)構(gòu)之后，所述方法還包括:加密所述訪問結(jié)構(gòu)和所述當(dāng)前用戶編輯后的明文；將加密后得到的密文發(fā)送至存儲(chǔ)器進(jìn)行保存。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法應(yīng)用于云存儲(chǔ)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)，包括:加密模塊，用于加密明文和指定的訪問結(jié)構(gòu)，得到密文，其中，所述訪問結(jié)構(gòu)用于表示有權(quán)限解密所述密文的用戶；解密模塊，用于解密所述密文，得到所述明文和所述訪問結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述解密模塊包括:計(jì)算單元，用于利用當(dāng)前用戶的私鑰計(jì)算會(huì)話密鑰，其中，所述會(huì)話密鑰用于解密所述密文；解密單元，用于在計(jì)算出所述會(huì)話密鑰的情況下，利用所述會(huì)話密鑰解密所述密文。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:私鑰生成模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前用戶的屬性集和系統(tǒng)的主私鑰生成所述當(dāng)前用戶的私鑰。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:驗(yàn)證模塊，用于驗(yàn)證所述當(dāng)前用戶的屬性集屬實(shí)。優(yōu)選地，所述加密模塊，還用于加密所述訪問結(jié)構(gòu)和所述當(dāng)前用戶編輯后的明文；所述系統(tǒng)還包括:發(fā)送模塊，用于將加密后得到的密文發(fā)送至存儲(chǔ)器進(jìn)行保存。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用于云存儲(chǔ)系統(tǒng)。通過本發(fā)明，改進(jìn)基于密文策略的屬性加密(Ciphertext-PolicyAttribute-Based Encryption,簡(jiǎn)稱為CP-ABE)算法,將訪問結(jié)構(gòu)作為消息的一部分一起加密，解決了云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的多用戶間加密信息共享效率低的問題，既能保證數(shù)據(jù)的安全性，也能在較低的計(jì)算開銷和通訊開銷下實(shí)現(xiàn)多用戶間的信息共享，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)云存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)文件的細(xì)粒度訪問控制。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的加密數(shù)據(jù)及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的流程示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)選結(jié)構(gòu)框圖一；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)選結(jié)構(gòu)框圖二 ；圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作流程示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法中私鑰生成的流程圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法中訪問結(jié)構(gòu)的二叉樹表示的示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密的流程圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)解密和共享的流程圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法的總流程圖。
具體實(shí)施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法，圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法的流程圖，如圖2所示，包括如下的步驟S202至步驟S204。步驟S202，加密明文和指定的訪問結(jié)構(gòu)，得到密文，其中，訪問結(jié)構(gòu)用于表示有權(quán)限解密該密文的用戶。步驟S204，解密上述密文，得到明文和訪問結(jié)構(gòu)。通過上述步驟，改進(jìn)CP-ABE，將訪問結(jié)構(gòu)作為消息的一部分一起加密，解決了云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的多用戶間加密信息共享效率低的問題，既能保證數(shù)據(jù)的安全性，也能在較低的計(jì)算開銷和通訊開銷下實(shí)現(xiàn)多用戶間的信息共享，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)云存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)文件的細(xì)粒度訪問控制。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，步驟S204中解密密文包括:利用當(dāng)前用戶的私鑰計(jì)算會(huì)話密鑰，其中，會(huì)話密鑰用于解密密文；如果計(jì)算出會(huì)話密鑰，利用會(huì)話密鑰解密密文。優(yōu)選地，在解密所述密文之前，上述方法還包括:根據(jù)當(dāng)前用戶的屬性集和系統(tǒng)的主私鑰生成當(dāng)前用戶的私鑰。需要說明的是，每個(gè)用戶都有一組屬性，根據(jù)用戶的屬性為每個(gè)用戶生成對(duì)應(yīng)的私鑰，加密的時(shí)候指定一個(gè)訪問結(jié)構(gòu)來描述哪些用戶可以解密得到明文消息，即用戶的屬性如果滿足加密時(shí)指定的訪問結(jié)構(gòu)，則可以解密得到明文和訪問結(jié)構(gòu)，否則不能解密。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，在根據(jù)當(dāng)前用戶的屬性集和系統(tǒng)的主私鑰生成當(dāng)前用戶的私鑰之前，還需要驗(yàn)證當(dāng)前用戶的屬性集是否屬實(shí)。如果屬實(shí)，則進(jìn)入用戶私鑰生成的流程，如果不屬實(shí)，則驗(yàn)證失敗，返回消息給用戶。本優(yōu)選實(shí)施方式在用戶的屬性集屬實(shí)的情況下，才生成私鑰，可以保證生成的私鑰的準(zhǔn)確性。解密密文成功的用戶可以根據(jù)其需求對(duì)得到的明文進(jìn)行編輯，需要對(duì)編輯后的明文進(jìn)行加密，并存儲(chǔ)至云存儲(chǔ)系統(tǒng)，以便于其他用戶共享編輯后的數(shù)據(jù)，可以通過以下步驟實(shí)現(xiàn):在解密密文，得到明文和訪問結(jié)構(gòu)之后，加密訪問結(jié)構(gòu)和當(dāng)前用戶編輯后的明文；將加密后得到的密文發(fā)送至存儲(chǔ)器進(jìn)行保存。實(shí)際上，此處的加密與之前加密原始明文的過程是類似的，利用同一加密模塊即可實(shí)現(xiàn)。對(duì)于云存儲(chǔ)系統(tǒng)而言，將編輯后的數(shù)據(jù)重新加密保存在云存儲(chǔ)服務(wù)器上供其它用戶共享。優(yōu)選地，上述數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法可以應(yīng)用于云存儲(chǔ)系統(tǒng)。需要說明的是，本方法是對(duì)CP-ABE算法的改進(jìn)，改進(jìn)點(diǎn)在于將訪問結(jié)構(gòu)作為消息的一部分一起加密，在上述方法中，具體如何實(shí)現(xiàn)加密、解密以及用戶私鑰的生成都是按照CP-ABE算法實(shí)現(xiàn)的，并不是本發(fā)明所述數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法關(guān)注的重點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)，圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，如圖3所示，該數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)包括:加密模塊32和解密模塊34。下面對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。加密模塊32，用于加密明文和指定的訪問結(jié)構(gòu)，得到密文，其中，訪問結(jié)構(gòu)用于表示有權(quán)限解密該密文的用戶；解密模塊34，耦合至加密模塊32，用于解密上述密文，得到明文和訪問結(jié)構(gòu)。通過上述數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)，改進(jìn)CP-ABE，加密模塊12將訪問結(jié)構(gòu)作為消息的一部分一起加密，解決了云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的多用戶間加密信息共享效率低的問題，既能保證數(shù)據(jù)的安全性，也能在較低的計(jì)算開銷和通訊開銷下實(shí)現(xiàn)多用戶間的信息共享，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)云存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)文件的細(xì)粒度訪問控制。如圖4所示，解密模塊34包括:計(jì)算單元342，用于利用當(dāng)前用戶的私鑰計(jì)算會(huì)話密鑰，其中，會(huì)話密鑰用于解密密文；解密單元344，耦合至計(jì)算單元342，用于在計(jì)算出會(huì)話密鑰的情況下，利用會(huì)話密鑰解密密文。如圖5所示，上述系統(tǒng)還包括:私鑰生成模塊36，耦合至解密模塊34，用于根據(jù)當(dāng)前用戶的屬性集和系統(tǒng)的主私鑰生成當(dāng)前用戶的私鑰。優(yōu)選地，上述系統(tǒng)還包括:驗(yàn)證模塊38，耦合至私鑰生成模塊36，用于驗(yàn)證當(dāng)前用戶的屬性集屬實(shí)。優(yōu)選地，加密模塊32還用于加密訪問結(jié)構(gòu)和當(dāng)前用戶編輯后的明文；上述系統(tǒng)還包括:發(fā)送模塊39 (圖中未示出)，耦合至加密模塊32，用于將加密后得到的密文發(fā)送至存儲(chǔ)器進(jìn)行保存。優(yōu)選地，上述數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用于云存儲(chǔ)系統(tǒng)。需要說明的是，裝置實(shí)施例中描述的數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于上述的方法實(shí)施例，其具體的實(shí)現(xiàn)過程在方法實(shí)施例中已經(jīng)進(jìn)行過詳細(xì)說明，在此不再贅述。為了使本發(fā)明的技術(shù)方案和實(shí)現(xiàn)方法更加清楚，下面將結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)其實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，提供了一種數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)解決了云存儲(chǔ)中數(shù)據(jù)的加密保護(hù)增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全性的問題，保證了云存儲(chǔ)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的機(jī)密性，又能實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度訪問控制，為更安全地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享提供了一種可行的方法。圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作流程示意圖，如圖6所示，該系統(tǒng)主要包括如下模塊:系統(tǒng)初始化模塊602，用于生成系統(tǒng)的主私鑰(Master Key，簡(jiǎn)稱為MK)和公鑰(Public Key,簡(jiǎn)稱為 PK)。屬性認(rèn)證模塊604 (實(shí)現(xiàn)了上述驗(yàn)證模塊38的功能)，又稱為屬性驗(yàn)證中心(Attribute Certificate Authority,簡(jiǎn)稱為ACA),用于負(fù)責(zé)驗(yàn)證用戶的屬性是否屬實(shí)。私鑰生成模塊(Key Produce Group，簡(jiǎn)稱為KPG，實(shí)現(xiàn)了上述私鑰生成模塊36的功能)606，用于根據(jù)輸入的系統(tǒng)主私鑰MK和屬性集S，生成該屬性對(duì)應(yīng)的私鑰SK。數(shù)據(jù)加密模塊608 (實(shí)現(xiàn)了上述加密模塊32的功能)，用于根據(jù)輸入的公鑰PKj息m、解密者的屬性需要滿足的訪問結(jié)構(gòu)Tb，輸出密文。數(shù)據(jù)解密模塊610 (實(shí)現(xiàn)了上述解密模塊34的功能)，用于根據(jù)輸入的私鑰SKB(SP用戶B的私鑰)和消息m對(duì)應(yīng)的密文，在用戶B的屬性滿足訪問結(jié)構(gòu)Tb的情況下，解密上述密文，并成功輸出消息m。上述優(yōu)選實(shí)施例采用了 CP-ABE算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，既保證了數(shù)據(jù)的加密存儲(chǔ)，又能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)粒度訪問控制，尤其是在多用戶間數(shù)據(jù)共享的情況下能更好的保護(hù)數(shù)據(jù)安全性。具體地，云服務(wù)器(即云存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器)中的所有數(shù)據(jù)采用CP-ABE加密存儲(chǔ)，加密時(shí)指定了訪問該數(shù)據(jù)的用戶的屬性必須滿足的訪問結(jié)構(gòu)，只要用戶的屬性滿足加密時(shí)所指定的訪問結(jié)構(gòu)就可以解密密文得到明文，解決多用戶下數(shù)據(jù)安全共享的問題。特別是在大用戶群中的數(shù)據(jù)共享比傳統(tǒng)的有更低的通信開銷。較優(yōu)地，上述優(yōu)選實(shí)施例中的各個(gè)模塊的工作流程如下:步驟I，系統(tǒng)初始化模塊602生成系統(tǒng)的公鑰PK和系統(tǒng)主私鑰MK。步驟2，屬性認(rèn)證模塊604負(fù)責(zé)對(duì)用戶的屬性組S進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)用戶提供的屬性組是否屬實(shí)。步驟3，在屬性認(rèn)證模塊604認(rèn)證用戶的屬性組S屬實(shí)后，向私鑰生成模塊606發(fā)送該用戶的屬性組S，私鑰生成模塊606使用系統(tǒng)初始化模塊602生成的MK，生成該屬性組S對(duì)應(yīng)的私鑰SK返回給屬性認(rèn)證模塊604。步驟4，將需要加密保護(hù)的數(shù)據(jù)M和解密者的屬性必須滿足的訪問結(jié)構(gòu)T輸入到加密模塊608，然后在加密模塊608中使用系統(tǒng)初始化模塊602生成的PK對(duì)數(shù)據(jù)M以及上述的訪問結(jié)構(gòu)T使用CP-ABE算法加密，最終輸出加密后得到的密文，存儲(chǔ)在云服務(wù)器上。步驟5，在用戶需要訪問云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)時(shí)，需要向解密模塊610輸入自己的私鑰，如果生成該用戶私鑰時(shí)的屬性滿足數(shù)據(jù)M加密時(shí)指定的訪問結(jié)構(gòu)，則解密模塊610解密密文得到明文后，返回給用戶。為了實(shí)現(xiàn)多用戶間的數(shù)據(jù)共享，在解密獲取明文之后還可以，利用密文中的訪問結(jié)構(gòu)再次對(duì)編輯后的數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)在云服務(wù)器中。通過上述方式可以方便實(shí)現(xiàn)多用戶之間的數(shù)據(jù)共享，并且比傳統(tǒng)方式更安全，進(jìn)一步提高了通信開銷的利用率。
圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法中私鑰生成的流程圖，如圖7所示，在系統(tǒng)初始化時(shí)會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)公鑰PK和系統(tǒng)主私鑰MK，并將MK同步給KPG，PK同步給數(shù)據(jù)加密模塊608。在私鑰生成流程中，包括以下步驟:步驟S702，用戶將屬性集(即屬性組)S提交給屬性認(rèn)證中心(即屬性認(rèn)證模塊、屬性驗(yàn)證中心)604進(jìn)行認(rèn)證，如果認(rèn)證失敗，直接返回。步驟S704，在屬性認(rèn)證中心604對(duì)屬性認(rèn)證成功的情況下，將屬性集S發(fā)給私鑰生成模塊606。步驟S706，私鑰生成模塊606計(jì)算屬性集S對(duì)應(yīng)的私鑰SK，并將SK返回給屬性認(rèn)證中心604。步驟S708，屬性認(rèn)證中心604將私鑰SK返回給用戶。因?yàn)榧用軙r(shí)需要指定解密者屬性(屬性集、屬性組)必須滿足的訪問結(jié)構(gòu)，這里訪問結(jié)構(gòu)可以由一棵二叉樹表示。圖8是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法中訪問結(jié)構(gòu)的二叉樹表示的示意圖，如圖8所示，這個(gè)二叉樹的葉子節(jié)點(diǎn)表示屬性，非葉子節(jié)點(diǎn)是邏輯關(guān)系，一般是“與”和“或”的邏輯關(guān)系。圖8所示的訪問結(jié)構(gòu)可以表示為一個(gè)矩陣，如下所示:
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法，其特征在于包括: 加密明文和指定的訪問結(jié)構(gòu)，得到密文，其中，所述訪問結(jié)構(gòu)用于表示有權(quán)限解密所述密文的用戶； 解密所述密文，得到所述明文和所述訪問結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，解密所述密文包括: 利用當(dāng)前用戶的私鑰計(jì)算會(huì)話密鑰，其中，所述會(huì)話密鑰用于解密所述密文； 如果計(jì)算出所述會(huì)話密鑰，利用所述會(huì)話密鑰解密所述密文。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在解密所述密文之前，所述方法還包括: 根據(jù)所述當(dāng)前用戶的屬性集和系統(tǒng)的主私鑰生成所述當(dāng)前用戶的私鑰。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在根據(jù)所述當(dāng)前用戶的所述屬性集和系統(tǒng)的主私鑰生成所述當(dāng)前用戶的私鑰之前，所述方法還包括: 驗(yàn)證所述當(dāng)前用戶的屬性集屬實(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在解密所述密文，得到所述明文和所述訪問結(jié)構(gòu)之后，所述方法還包括: 加密所述訪問結(jié)構(gòu)和所述當(dāng)前用戶編輯后的明文； 將加密后得到的密文發(fā)送至存儲(chǔ)器進(jìn)行保存。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法應(yīng)用于云存儲(chǔ)系統(tǒng)。
7.一種數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于包括: 加密模塊，用于加密明文和指定的訪問結(jié)構(gòu)，得到密文，其中，所述訪問結(jié)構(gòu)用于表示有權(quán)限解密所述密文的用戶； 解密模塊，用于解密所述密文，得到所述明文和所述訪問結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述解密模塊包括: 計(jì)算單元，用于利用當(dāng)前用戶的私鑰計(jì)算會(huì)話密鑰，其中，所述會(huì)話密鑰用于解密所述密文； 解密單元，用于在計(jì)算出所述會(huì)話密鑰的情況下，利用所述會(huì)話密鑰解密所述密文。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 私鑰生成模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前用戶的屬性集和系統(tǒng)的主私鑰生成所述當(dāng)前用戶的私鑰。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 驗(yàn)證模塊，用于驗(yàn)證所述當(dāng)前用戶的屬性集屬實(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述加密模塊，還用于加密所述訪問結(jié)構(gòu)和所述當(dāng)前用戶編輯后的明文； 所述系統(tǒng)還包括:發(fā)送模塊，用于將加密后得到的密文發(fā)送至存儲(chǔ)器進(jìn)行保存。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)加密保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用于云存儲(chǔ)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法及系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)加密保護(hù)方法包括加密明文和指定的訪問結(jié)構(gòu)，得到密文，其中，訪問結(jié)構(gòu)用于表示有權(quán)限解密該密文的用戶；解密上述密文，得到明文和訪問結(jié)構(gòu)。通過本發(fā)明，改進(jìn)基于密文策略的屬性加密CP-ABE算法，將訪問結(jié)構(gòu)作為消息的一部分一起加密，解決了云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的多用戶間加密信息共享效率低的問題，既能保證數(shù)據(jù)的安全性，也能在較低的計(jì)算開銷和通訊開銷下實(shí)現(xiàn)多用戶間的信息共享，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)云存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)文件的細(xì)粒度訪問控制。
文檔編號(hào)H04L29/08GK103152322SQ20131003288
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者彭志明 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司