[发明专利]一种基于模糊关键字搜索的可撤销公钥加密方法

说明书

本发明公开了一种基于模糊关键字搜索的可撤销公钥加密方法，包含以下步骤：可信认证机构执行密钥生成算法，为数据拥有者生成主公钥，为解密用户生成公私钥对，为服务器生成重加密密钥；数据拥有者对要发送的数据进行加密；解密用户进行查询初始陷门、更新陷门以及撤销陷门操作；服务器对密文进行重加密生成新密文，然后比较解密用户要搜索的关键字域与数据拥有者给定的关键字域交集取值是否大于数据拥有者给定的阈值，如果交集的值大于阈值则输出正确数据，否则解密用户得到“不能解密”提示。本发明通过结合可撤销陷门的公钥加密方法与模糊关键字匹配方法，在实现模糊关键字搜索功能同时实现了高效地撤销陷门，确保了数据加密前后的安全性。

技术领域

本发明涉及云安全领域，特别涉及一种基于模糊关键字搜索的可撤销公钥加密方法。

背景技术

自从20世纪70年代公钥密码被提出后，公钥加密方法得到快速的发展。不同的加密方法应用的场景也有不同。带关键字搜索公钥加密方法被提出，目前主要的无安全信道带关键字搜索公钥加密方法都是在随机预言机模型下证明安全性的。所谓“模糊”的意义在于有多个“身份”(比如“姓名”，“职位”等的集合)，相当于生物的多个特征值，不同的特征组合我们得到不同的公钥。受此概念的影响，人们开始构造基于属性的公钥加密方法。与传统公钥加密的区别便是加入了“属性”，它如同基于身份加密中的“身份”，解密用户根据不同的属性解密不同的密文，实现了多关键字模糊匹配。

通常的密码系统，基于身份的密钥加密(IBE)或者公开密钥基础架构(PKI)都必须提供从系统中撤销解密用户私钥的途径，同样带关键字搜索加密(PEKS)也应该提供撤销陷门的方式。在IBE或者PKI系统中，如果用户的私钥泄露了，就必须提供从系统中撤销用户的途径。同样在带关键字搜索公钥加密中，解密用户在发送出某关键字对应的陷门给服务器后，因为某种原因不想让服务器继续搜索相应关键字了，即撤销这一关键字陷门是很自然的。同时在公钥加密系统中，撤销工作是通过证书撤销列表来完成的，通过在证书中加入有效时间段标志，为了提高效率，基于身份的加密和带关键字搜索公钥加密中都避免使用证书。

现有的研究方法中虽然有些公钥加密方法支持模糊关键字搜索，但是并不能在实现模糊关键字搜索的同时解决解密用户撤销陷门的问题。针对上述问题该发明提出一种基于模糊关键字搜索的可撤销公钥加密方法，能够在解密用户不想搜索相应关键字时，可以及时撤销相应关键字陷门。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于模糊关键字搜索的可撤销公钥加密方法，可撤销带关键字搜索的公钥加密方法与模糊关键字匹配方法，在关键字加密方法基础上根据模糊关键字匹配的原理完善了明文的加密和解密，并且关键字是模糊匹配的。此外，在带模糊关键字搜索公钥加密方法的陷门撤销问题上，提出了可高效撤销的无需安全信道的带关键字搜索公钥加密方法，因为可以在实现多关键字模糊匹配的同时解决陷门撤销问题。

为了达到以上目的，本发明通过以下技术方法实现：

一种基于模糊关键字搜索的可撤销公钥加密方法，包含以下步骤：

步骤S1、系统初始化：由可信认证机构执行Setup算法，生成公共参数GP，具体生成过程为：

①可信认证机构选取一个双线性映射e：

G1×G1→G2 (1)

其中G1是阶为素数p的循环群，p是一个与给定安全常数λ相关的大质数，g为G1中的生成元，G2是乘法循环群；

②由数据拥有者给定关键字域W＝(W₁,W₂,...,W_i,...)，可信认证机构选择一个单向哈希函数并执行Setup算法，得到公共参数GP＝(p,g,G₁,G₂,e,H)；

③由可信认证机构将系统初始状态定义为st，再为系统初始化一个空的撤销列表RL；