[发明专利]一种基于身份和环签名的数据完整性校验方法

说明书

本发明公开了一种基于身份和环签名的数据完整性校验方法，步骤包括：密钥生成中心根据身份信息生成相应的公钥和私钥并返回给数据拥有者，数据拥有者将公钥发送给云服务器；数据拥有者对需要上传的文件进行分块处理，将文件分为若干个文件块，计算出每个文件块的标签值，将其发送到云服务器端；第三方验证者向云服务器发起挑战请求；云服务器接收挑战请求，计算相应的证据并将其发送给第三方验证者；第三方验证者根据云服务器返回的证据，与公钥和对应的标签进行碰撞，判断待验证的数据是否完整。本发明引进了密钥生成中心作为密钥生成的参与者，利用环签名生成数据块标签，达到在进行数据共享的基础上保证数据完整性以及提高安全性。

技术领域

本发明属于数据安全技术领域，具体地说，涉及一种基于身份和环签名的数据完整性校验方法。

背景技术

传统的数据完整性验证方案往往针对的是云环境下云存储服务，其特点在于尽可能降低用户的计算开销与存储开销，而忽略了用户隐私和数据泄露的问题，所以在云存储逐渐普及的今天，能有效保护用户隐私和数据信息显得极为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术中忽略用户隐私和数据泄露的问题，提供了一种基于身份和环签名的数据完整性校验方法，在原有PDP协议模型的基础上，引进了密钥生成中心作为密钥生成的参与者，利用环签名生成数据块标签，达到在进行数据共享的基础上保证数据的完整性以及提高安全性。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于身份和环签名的数据完整性校验方法，包括以下步骤：

S1、密钥生成阶段：密钥生成中心根据数据拥有者发送的身份信息生成相应的公钥和私钥并返回给数据拥有者，数据拥有者将公钥发送给云服务器；

S2、标签生成阶段：数据拥有者对需要上传的文件进行分块处理，将文件分为若干个文件块，计算出每个文件块的标签值，将其发送到云服务器端；

S3、挑战生成阶段：第三方验证者向云服务器发起挑战请求；

S4、证据生成阶段：云服务器接收来自第三方验证者的的挑战请求，计算相应的证据，并将其发送给第三方验证者；

S5、验证阶段：第三方验证者根据云服务器返回的证据，与公钥和对应的标签进行碰撞，判断待验证的数据是否完整。

进一步地，S1密钥生成阶段具体为：密钥生成中心保存数据拥有者所在环中的所有成员的身份ID信息，针对数据拥有者发送的个人身份信息，生成相应的公钥和私钥，并把公钥和私钥同时返回给数据拥有者，数据拥有者将公钥发送给云服务器。

进一步地，S2标签生成阶段具体包括以下步骤：

S21、数据拥有者在密钥生成中心中选择任意个成员作为当前环成员；针对所选取的每一个环成员，生成对应的身份信息R_i，而成员身份a_i取决于初始化素数阶的整数群Z_q、阶数P取决于初始化素数阶的整数群G，生成相应的成员身份R_i＝a_iP；

针对每一个文件M分成任意多个文件块M＝{m₁、m₂、...、m_n},1≤j≤n，对每一个文件块生成相应的随机数b_j，b_j取决于初始化素数阶的整数群Z_q中；把每个随机数以及对应的文件块进行聚合b_j·m_j，构成每个文件块的标签值；然后再把每个聚合后的值相加∑b_j·m_j，得到整个文件的标签值c，同时生成 R`_i＝a_iP_pub，其中P_pub＝xP，x为主私钥；