[发明专利]一种数据安全存储方法

说明书

技术领域

本发明涉及云安全，特别涉及一种云数据安全存储方法。

背景技术

云存储作为一种新兴的服务形式以其弹性配置、按需购买、易于维护等优点成为众多组织的存储选择。然而在云存储模式下，数据脱离了用户的控制范围，这引起了用户对服务器可靠性以及数据安全性的担忧。举例而言，随着智慧医疗的发展，基于云计算的医疗平台被医疗机构广泛使用，医学和医疗中产生的敏感数据需要保证存储安全，此时密文访问控制是云存储模式下提高医务工作者数据机密性和实现细粒度访问控制的重要方法。在人员规模庞大且部门内部人员对资源的访问权限基本一致的组织中，如果依然将每个用户作为单独的访问控制单元会浪费大量的计算资源和存储资源。高安全级别数据可能存在频繁的权限更新操作，此时数据拥有者需从服务器取回数据和密钥密文并更新上传到服务器，并分发新密钥给用户，显然数据再次加密和密钥重新生成给数据库端带来了严重的性能开销，降低系统整体处理效率。因此，如何有效降低庞大用户规模下高安全数据频繁策略更新给数据库端带来的密钥管理和数据更新性能开销是密文访问控制亟待解决的问题。现有的支持动态策略的方案中密钥索引树虽然有效减少了部分权限更新的代价，但用户的密钥维护量代价依旧很高，同时在权限更新情况下，高安全级别数据的更新依然需要由数据库端完成，并未安全且有效地减少数据管理的代价。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种数据安全存储方法， 包括:

在密钥索引树中上将资源和用户分别归类为资源组和角色，利用密钥运算机制保护节点密钥及文件加密密钥，将再次加密任务从数据库端转移到服务器执行，数据库端只维护新生成密钥的任务。

优选地，在所述将资源和用户分别归类为资源组和角色之前，该方法还包括：

利用基于鉴权的密钥运算方法构建索引树架构，并为用户分配唯一的角色密钥，构建基于密钥运算的密钥索引树，所述密钥索引树中，对于父节点v_i与子节点v_j的密钥k_i和k_j，生成鉴权T_i，j＝k_j⊕h(k_i)，其中⊕为异或操作，h为一个单向Hash函数，以使任何持有父节点密钥k_i的用户，利用计算获得h(k_i)，并通过计算k_j＝h(k_i)⊕T_i，j获得子节点v_j的密钥k_j。

优选地，所述再次加密用于将文件密钥再次加密代价转移到服务器执行，更新叶节点非对称密钥加密的文件密钥；文件密钥密文长度不随文件再次加密次数的增加而增加，并且使服务器在执行再次加密的过程中无法获取明文的相关信息；

所述再次加密的公式如下:

k’_f(g^b mod P)^r mod P＝k_f(g^a mod P)^rmod P k_f/k’_f(g^r mod P)^a-b，

式中，P为大素数、Z^*_p为模P的乘法循环群，g为循环群Z^*_p生成元，k_f，k’_f为密钥明文信息，参数a，b，r满足条件1≤a，b，r≤P-2，其中a，b为私钥，r为加密随机参数，其中k’f(g^b mod P)^r mod P，k_f(g^a mod P)^r mod P为加密kf，k’f所得到的密文的后半部分，前半部分均为g^r mod p；用公钥g^a mod P所加密的kf密文转换成使用公钥g^b mod P加密k’f所得到的密文；再次加密密钥公式为

rk＝k_f/k’_f(g^r mod P)^a-b；