[发明专利]基于多个公共非对称密钥池的抗量子计算云存储方法和系统

说明书

本发明涉及一种基于多个公共非对称密钥池的抗量子计算云存储方法和系统，包括用户端、公共密钥池装置及服务器，用户端及公共密钥池装置均配有密钥卡，用户端结合公共密钥池装置将加密的数据文件上传服务器，服务器接收用户端加密的个人密钥及数据密钥、防御公钥加密的随机数、防御公私钥随机数以及利用文件密钥加密的数据文件；用户端下载数据，并利用防御公私钥随机数与公共密钥池装置结合获得数据文件。云存储过程中，服务器端无法接触到用户端的各类密钥及明文数据文件，同时服务器上存储的个人密钥与数据密钥为使用不同方法加密的随机数，该随机数结合公共密钥池装置，在无公共密钥池装置的情况下，即使破解个人密钥或数据密钥也无法得到加密文件的文件密钥。

技术领域

本发明涉及云存储领域，尤其涉及基于多个公共非对称密钥池的抗量子计算云存储方法和系统。

背景技术

随着科技的发展，云存储已经越来越成为一种趋势，各种云存储技术层出不穷，为了保证云存储数据的安全，通常会利用各种加密方法来保证数据的安全性，例如，可以通过非对称密钥加密来保证数据的安全性，非对称密钥加密需要使用不同的密钥来分别完成加密和解密操作，一个公开发布，即公钥，另一个由用户自己秘密保存，即私钥。信息发送者用公钥去加密，而信息接收者用私钥去解密。

由于云存储中多采用共享存储，这使得服务商需要对私钥进行控制，导致私钥的安全性较低。公开号为CN103236934A，发明名称为“一种云存储安全控制的方法”的发明专利文献，公开了一种用于解决私钥安全性较低的问题的方法。该发明使用两种不同的加密方式对用户的私钥进行加密并分别存储。

正如大多数人所了解的，量子计算机在密码破解上有着巨大潜力。当今主流的非对称(公钥)加密算法，如RSA加密算法，大多数都是基于大整数的因式分解或者有限域上的离散指数的计算这两个数学难题。他们的破解难度也就依赖于解决这些问题的效率。传统计算机上，要求解这两个数学难题，花费时间为指数时间(即破解时间随着公钥长度的增长以指数级增长)，这在实际应用中是无法接受的。而为量子计算机量身定做的秀尔算法可以在多项式时间内(即破解时间随着公钥长度的增长以k次方的速度增长，其中k为与公钥长度无关的常数)进行整数因式分解或者离散对数计算，从而为RSA、离散对数加密算法的破解提供可能。

当前企业或事业单位有时有数据上云的需求，而公有云一般不容易受这些单位信任，被认为信息安全可能有问题，或者密钥容易被黑客所获得并破解，因此造成了公有云客户对数据上云有后顾之忧。

现有技术存在的问题：

(1)在服务器上进行密钥存储有一定的危险性。公有云客户对数据上云有后顾之忧。

(2)公开号为CN103236934A，发明名称为“一种云存储安全控制的方法”的发明专利文献，使用用户公钥对文件密钥进行加密，由于量子计算机能快速通过公钥得到对应的私钥，因此该方案很容易被量子计算机破解。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于多个公共非对称密钥池的抗量子计算云存储方法和系统。

一种基于多个公共非对称密钥池的抗量子计算云存储方法，包括用户端结合公共密钥池装置将利用文件密钥加密的数据文件上传至服务器，所述用户端及公共密钥池装置均配置有密钥卡，所述文件密钥是利用密钥卡内随机数发生器生成，且所述用户端将所述文件密钥以加密形式上传至所述服务器；

所述文件密钥加密方式为：所述用户端使用身份公钥加密所述文件密钥得到个人密钥，以及使用文件特征值加密所述文件密钥得到数据密钥；同时利用所述用户端的密钥卡生成的随机数分别加密所述个人密钥、数据密钥，令防御公钥加密所述随机数；其中所述防御公钥由所述用户端产生的防御公私钥随机数与所述公共密钥池装置结合获得；

所述用户端将加密的个人密钥、加密的数据密钥、防御公钥加密的随机数、防御公私钥随机数以及文件密钥加密的数据文件上传所述服务器。