第二實施例中，云平臺服務(wù)器將為用戶分配身份標識和產(chǎn)生對應(yīng)私鑰 的工作分配給系統(tǒng)中的多個安全節(jié)點來完成，從而有效降低云平臺服務(wù)器的開銷。首先，云 平臺服務(wù)器選擇一些安全節(jié)點，這些節(jié)點已通過第一實施例從云平臺服務(wù)器處獲取了身份 標識和私鑰；接著，這些節(jié)點分別為登入系統(tǒng)的用戶分配一個隨機的身份標識，并產(chǎn)生對應(yīng) 的私鑰。第二實施例基于第一實施例，假設(shè)被選擇的安全節(jié)點P已從云平臺服務(wù)器處獲取 了身份標識IDp和私鑰SP，P將從伽羅華域GF(2P)中選擇一個隨機元素Sp作為其主密鑰， 并計算Qp=sPPtl。用戶Q聯(lián)系云平臺服務(wù)器獲取到P的地址，進而聯(lián)系P加入系統(tǒng)。
[0039] 首先是用戶登入過程的第一階段。Q向P發(fā)送其網(wǎng)絡(luò)邏輯地址LAQ;P通過回調(diào)的 方式對Q進行驗證以確定Q確實擁有LAq。接著P與Q執(zhí)行密鑰交換，產(chǎn)生一個對稱密鑰 Kp.Q，用來對后續(xù)產(chǎn)生的私鑰進行加密傳輸，并保護傳輸消息的完整性。
[0040] P執(zhí)行操作為Q分配身份標識IDq和其時刻TQ，為其產(chǎn)生對應(yīng)的私鑰Sq，并生成一 個令牌使系統(tǒng)中其他節(jié)點能夠驗證Q的身份，從而使Q成為一個有效的系統(tǒng)節(jié)點，即： [0041] 1)產(chǎn)生用戶Q的身份標識IDq的時刻TQ，并計算Q的身份標識為IDq=H3 (LAQ，Tq);
[0042] 2)計算用戶Q的公鑰為Pq=H丨（IDq);
[0043] 3)計算用戶Q的私鑰SSq=SP+SpPQ，并利用Kp.q加密得E(Sq，Kp.q)。
[0044] 4)計算令牌為Toke=Sp+spH2 (IDq，Tq);
[0045] 5)向用戶Q發(fā)送（IDQ，TQ，QP，TokQ，E(SQ，KP.Q))。
[0046] Q接收到消息后，對消息進行驗證，然后利用Kp.獬密得SQ。
[0047] 當Q與系統(tǒng)中其他節(jié)點R聯(lián)系時，向其發(fā)送（IDQ，IDP，TQ，QP，TokQ)。R向云平臺服 務(wù)器確定IDP是否為安全節(jié)點，如果不是，將拒絕Q;否則，R計算并判斷B(Pc^Tok0) =eCQd， Pp) ^(QpH2 (IDQ，Tq))是否成立，如果成立，說明Q具有合法身份，R建立與Q的聯(lián)系；否則， 將拒絕Q。
[0048] 當Q的有效身份過期后，它需要聯(lián)系P更新其密鑰對。Q向P發(fā)送（LAQ，TQ，Toke)， P對其進行驗證，如果通過驗證，P將向其發(fā)送更新后的身份標識、時刻、私鑰和令牌。注意， 此時若P已經(jīng)離開系統(tǒng)，Q將通過云平臺服務(wù)器獲取到新安全節(jié)點的地址，向其發(fā)送（LAq， IDP，Tq，QP，Toke)，新安全節(jié)點將為Q更新密鑰對。
[0049] 相比第一實施例，云平臺服務(wù)器可以將為用戶分配身份標識和產(chǎn)生對應(yīng)私鑰的工 作分配給系統(tǒng)中的多個安全節(jié)點來完成，從而有效降低其開銷。在系統(tǒng)啟動階段，節(jié)點數(shù)量 較少時，云平臺服務(wù)器可以采用第一實施例的方案來工作；當系統(tǒng)中安全節(jié)點數(shù)量逐漸增 多時，可以將工作逐步分配給安全節(jié)點。
[0050] 通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，利用一個網(wǎng)絡(luò)邏輯地址就能夠使多臺主機連網(wǎng)。如果基于該 網(wǎng)絡(luò)邏輯地址為用戶產(chǎn)生身份標識，多個登入系統(tǒng)的用戶將具有同樣的身份標識，使系統(tǒng) 無法正常運行。第三實施例可解決該問題，使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的主機在登入系統(tǒng)時，需要同時提 供它使用的公共網(wǎng)絡(luò)邏輯地址和端口號，云平臺服務(wù)器將根據(jù)這些信息為用戶產(chǎn)生身份標 識。因為不同主機使用的端口號不同，轉(zhuǎn)換地址網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的每個用戶也能夠擁有不同的身 份標識。第三實施例基于第一實施例進行擴充，系統(tǒng)初始化階段相同。
[0051] 非法用戶能夠使用多個不同的端口號來獲取到多個身份標識，為了解決該問題， 在第三實施例中，將對第一實施例中用戶登入過程進行擴充，具體為：
[0052] 云平臺服務(wù)器產(chǎn)生一個密碼運算h(idn| |tn| |pzn)，其中"| |"為字符串連接運算 符，并利用Kn ?PZ^SN進行加密得E(SN，Kn ?PZn)，其中，H為加密散列函數(shù)，PZd長度 為預(yù)定比特的隨機數(shù)；最后向用戶N發(fā)送（IDN，TN，TokN，H(IDN| |TN| |PZN)，E(SN，KN?PZN))。
[0053] 當用戶N接收到消息并對其進行驗證后，首先需要確定PZn，根據(jù)加密散列函數(shù)單 向不可逆的性質(zhì)，用戶N只能通過窮舉法來暴力破解H(IDnIItnI|PZN)，以得到PZn;接著利 用心?PZn解密得到31<。注意，通過選擇不同長度的PZn能夠?qū)ζ平饷艽a運算的難度進行 控制。最后在用戶登入過程的第三階段，第三實施例與第一實施例相同。當用戶N聯(lián)系云 平臺服務(wù)器更新其密鑰對時，云平臺服務(wù)器將產(chǎn)生新的密碼運算，用戶只有破解該運算后 才能獲取新的私鑰。
[0054] 通過使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的用戶在得到私鑰時必須付出一定的計算代價，從而能有效限制 非法用戶獲取身份標識的速率，限制非法攻擊。
[0055] 第四實施例與第三實施例類似，都是為了解決在網(wǎng)絡(luò)中使用轉(zhuǎn)換地址帶來的問題 而提出的。不同的是，第四實施例是對第二實施例的擴充，系統(tǒng)初始化過程仍然相同，在用 戶登入過程，轉(zhuǎn)換地址網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的主機需要同時提供公共網(wǎng)絡(luò)邏輯地址和端口號，安全節(jié) 點根據(jù)這些信息為用戶產(chǎn)生身份標識，該階段的其余操作均相同。
[0056]在用戶登入過程，安全節(jié)點產(chǎn)生一個密碼運算H(IDqIItqI|PZQ)，PZq為長度為預(yù)定 比特的隨機數(shù)；并利用Kp.Q?PZJtsQ進行加密得E(SQ，Kp.Q?PZq);最后向Q發(fā)送（IDq， Tq，QP，TokQ，H(IDqIITqIIPZq)，E(SQ，Kp .Q ?PZQ))。
[0057] 當用戶Q接收到消息對其進行驗證后，首先通過窮舉法暴力破解h(idq| |tq| |pzq)， 以得到PZq^著利用KP.Q?PZ^密得到SQ;對于最后用戶登入過程，第四實施例與第二 實施例相同。當Q聯(lián)系安全節(jié)點更新其密鑰對時，安全節(jié)點將產(chǎn)生新的密碼運算，用戶只有 破解該運算后才能獲取新的私鑰。
[0058] 在本發(fā)明的另一方面，執(zhí)行本發(fā)明方法的組件架構(gòu)可選地包括云平臺服務(wù)器、數(shù) 據(jù)所有者、數(shù)據(jù)提供者和經(jīng)過授權(quán)的數(shù)據(jù)用戶。數(shù)據(jù)所有者對數(shù)據(jù)的各種權(quán)力進行控制，分 發(fā)公共密鑰，指示數(shù)據(jù)提供者上傳采集來的并且經(jīng)過公共密鑰加密的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)所有者可 以自己處理匯總數(shù)據(jù)或者授權(quán)其他用戶使用加密數(shù)據(jù)。每個數(shù)據(jù)提供者可以貢獻小部分數(shù) 據(jù)。數(shù)據(jù)所有者或授權(quán)用戶可以為完成數(shù)據(jù)分析或數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)而與云平臺服務(wù)器交互。
[0059] 為了采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)所有者將生成一個n維隨機矢量Iv且ke伽羅華域GF(2 p)。 b0利用公共密鑰加密，即E(Idci) = (EOdci1),…，E(bJ)，然后分發(fā)給數(shù)據(jù)提供者。
[0060] 數(shù)據(jù)提供者i將其矩陣化的部分行以加密的形式提交給云存儲。此外，它們將利 用如下同形算法計算E(Aibtl)的結(jié)果，并將其提交給數(shù)據(jù)所有者。假設(shè)化某一行為a，則：
【主權(quán)項】
1. 一種基于大數(shù)據(jù)的文件處理方法，其特征在于，包括： 云平臺服務(wù)器產(chǎn)生兩個階為素數(shù)P的整數(shù)加法群GjPG1，以及一個雙線性對e : GtlXGtl^ G1;從伽羅華域GF(2P)中選擇一個隨機元素Stl作為主密鑰，并計算其公鑰為Q tl = StlPtl,其中，PtlS G C1的生成元；預(yù)先選擇散列函數(shù)HpHjP SHA-I加密散列函數(shù)H3;將密鑰參 數(shù)（G。，G1, e，PQ，Q。，H1, H2)分發(fā)至用戶； 當用戶N登入系統(tǒng)時，首先向云平臺服務(wù)器發(fā)送其網(wǎng)絡(luò)邏輯地址LAn，云平臺服務(wù)器對 N進行驗證，首先對LAn建立一個連接，對請求的響應(yīng)都通過該連接進行傳輸，從而確定N確 實擁有LA n; 云平臺服務(wù)器與N執(zhí)行密鑰交換，產(chǎn)生一個對稱密鑰Kn，用來對后續(xù)產(chǎn)生的私鑰進行加 密傳輸，并保護傳輸消息的完整性； 獲取產(chǎn)生用戶N的身份標識IDn的時刻Tn，并計算IDn= H3 (LAN，Tn);計算令牌為TokN =S0H2 (IDn, Tn)； 云平臺服務(wù)器產(chǎn)生一個密碼運算h(idn|ItnI |PZN)，其中" 11 "為字符串連接運算符，并 利用Kn ? PZ 0寸S N進行加密得E (S N，Kn ? PZ N)， 其中，H為加密散列函數(shù)，PZnS長度為預(yù)定比特的隨機數(shù)； 最后向用戶N發(fā)送（IDN，TN，T0kN，H(IDN||TN||PZN)，E(SN，KN十PZN)); 用戶N接收到消息后，窮舉破解PZn，然后利用Kn ? PZ辦密得到S N; 當N與其他用戶節(jié)點M聯(lián)系時，向其發(fā)送（IDN，TN，Tok N)，節(jié)點M計算并判斷e^MTol%) =e (Qtl, H2 (IDN，Tn))是否成立，如果成立，則判斷用戶N具有合法身份，節(jié)點M建立與用戶 N的聯(lián)系；否則，拒絕用戶N ; 當用戶N的有效身份過期后，用戶N聯(lián)系云平臺服務(wù)器以更新其密鑰對，用戶N向云平 臺服務(wù)器發(fā)送（LAN，TN，TokN)，云平臺服務(wù)器對其進行驗證，如果通過驗證，云平臺服務(wù)器產(chǎn) 生新的密碼運算，用戶在破解該運算后，云平臺服務(wù)器向其發(fā)送更新后的身份標識、時刻、 私鑰和令牌。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于大數(shù)據(jù)的文件處理方法，該方法包括：云平臺服務(wù)器產(chǎn)生密鑰參數(shù)，選擇安全節(jié)點，用戶通過安全節(jié)點加入系統(tǒng)，安全節(jié)點與用戶執(zhí)行密鑰交換，安全節(jié)點為用戶產(chǎn)生對應(yīng)的私鑰和令牌，云平臺服務(wù)器產(chǎn)生一個密碼運算，所述運算中包括長度為預(yù)定比特的隨機數(shù)，用戶窮舉破解該隨機數(shù)，然后利用解密得到私鑰，云平臺中的其他節(jié)點確定用戶是否具有合法身份。本發(fā)明的方法能夠有效地解決非法用戶通過網(wǎng)絡(luò)邏輯地址進行攻擊的問題，保障系統(tǒng)的安全，適用于云存儲系統(tǒng)。
【IPC分類】H04L29-06, H04L29-08, H04L9-08
【公開號】CN104852924
【申請?zhí)枴緾N201510279969
【發(fā)明人】趙歡, 王隼, 林利
【申請人】成都華西公用醫(yī)療信息服務(wù)有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月27日