[发明专利]一种具有访问控制功能的数据库查询方法和系统

说明书

本发明提供一种具有访问控制功能的数据库查询方法和系统，属于数据库查询领域。本发明系统包括密钥产生中心：用于生成主密钥、查询密钥和密钥；数据上传者：对每一条记录建立属性索引，并对记录及属性索引加密，得到记录密文和索引密文，然后将查询密钥进行加密，并把加密后的查询密钥发送给数据查询用户；数据查询用户：采用密钥和加密后的查询密钥解密得到查询密钥，然后通过查询密钥和查询条件生成谓词陷门，发送给服务器，并采用密钥解密记录密文，得到查询结果；服务器：用于对数据库的数据进行查询，将符合条件的记录密文数据返回给数据查询用户。本发明既能够对数据查询用户访问数据库的权限进行控制，又能够保证数据和查询条件的机密性。

技术领域

本发明涉及数据库查询领域，尤其涉及一种具有访问控制功能的数据库查询方法，还涉及一种实现上述方法的系统。

背景技术

随着云计算的迅速发展，用户开始将数据存储在云服务器上，以避免繁琐地本地数据管理并获得更加便捷的服务。但是在现实生活中，云服务器肯定不会是绝对安全的，黑客会通过各种意想不到的方法入侵云服务器；云服务器管理员可能会受到利益的诱惑，故意向恶意份子泄露数据库中的数据，这些后果是很严重的。为了保护用户数据的隐私，数据一般是以密文的形式存储在云服务器中。对隐私数据加密是保证数据不被泄露的有效方法。但是数据以密文的形式存储在云服务器中也带来了新的问题：如何根据用户访问权限对密文数据进行查询，现有的算法不能在密文数据库下支持具有访问控制功能的查询。例如，无法做到在医疗系统中，病人只能对其本人的病历记录进行查询；医生只能对其诊治的病人的病历记录进行查询；院长可以对该医院诊治的所有病人的病历记录进行查询。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种具有访问控制功能的数据库查询方法，还提供一种实现上述方法的系统。

本发明具有访问控制功能的数据库查询方法包括如下步骤：

初始化步骤：数据上传者生成查询密钥；

数据加密步骤：数据上传者对上传至服务器数据库中的每一条记录建立属性索引，并对每一条记录及属性索引加密，得到记录密文和索引密文，然后将查询密钥进行加密，并把加密后的查询密钥发送给数据查询用户；

密钥产生步骤：数据查询用户根据自身的用户属性生成对应的密钥；

陷门生成步骤：数据查询用户采用密钥和加密后的查询密钥解密得到查询密钥，然后通过查询密钥和查询条件生成谓词陷门，发送给服务器；

查询步骤：服务器对数据库的数据进行查询，将符合条件的记录密文数据返回给数据查询用户；

解密步骤：数据查询用户采用密钥解密服务器返回的记录密文数据，得到查询结果。。

本发明作进一步改进，在初始化步骤中，所述数据上传者输入安全参数λ以及属性全集U，通过ABE算法和POE算法，密钥产生中心生成公共参数pp和主密钥msk；数据上传者生成公钥pk和查询密钥sk。

本发明作进一步改进，在数据加密步骤中，数据上传者为每一条记录m建立属性索引并使用公共参数pp、公钥pk和访问控制结构(M,ρ)在本地对每一条记录m和属性索引进行加密，得到记录密文和索引密文(C′,C_p)；使用公共参数pp和访问控制结构(M,ρ)对查询密钥sk进行加密得到C_sk，并将其发送给系统中的数据查询用户。

本发明作进一步改进，在密钥产生步骤中，数据查询用户将用户属性I发送给密钥产生中心，密钥产生中心使用主密钥msk生成对应的密钥sk_I并发回给用户。

本发明作进一步改进，在陷门生成步骤中，用户属性I满足访问控制结构(M,ρ)的数据查询用户用密钥sk_I解密C_sk得到查询密钥sk，然后使用sk和查询条件也就是谓词产生谓词陷门并发送给服务器。