[发明专利]一种基于合数阶群的用户身份加密方法

说明书

本发明公开了一种基于合数阶群的用户身份加密方法，包括初始化、密钥生成阶段、加密阶段、解密阶段以及陷门生成阶段；在测试阶段，云服务器根据各个用户提供的同一身份对应的密文和陷门，进行两两密文之间的匹配，如果匹配成功，则输出“1”，否则输出“0”。本发明提供的基于合数阶群的用户身份加密方法，可以对关键词的密文进行匹配，能够在完成关键词搜索功能的同时，保证云上的用户数据的隐私性，并且不用担心用户的证书管理问题，从而满足云计算中重要信息的更高安全保障的要求。

技术领域

本发明涉及应用于云计算关键词加密搜索的基于身份的方法，尤其是一种基于合数阶群的用户身份加密方法。

背景技术

随着互联网的发展，越来越多的人及组织开始使用网络，并将信息存储于网络，从而大数据，云计算等技术出现在人们面前。用户在云计算环境中将数据外包给云服务。为了保护用户数据不被泄露，必须对其进行加密处理，并且为了未来有效地为用户提取数据的统计信息，需要从云中的加密数据中搜索一些信息。这一想法的提出引来了许多新的安全问题，比如审计，外包计算，加密数据搜索等。

用传统的加密技术加密之后，在文件搜索时需要将其关键词解密之后得到明文才能进行匹配，因此为了提高搜索效率，Boneh等人引入了一个新的概念—公钥加密搜索(Boneh D,Di Crescenzo G, Ostrovsky R,et al.Public key encryption with keywordsearch[C]//International conference on the theory and applications ofcryptographic techniques.Springer,Berlin,Heidelberg,2004: 506-522.)，尽管关键词是加密的依旧可以完成搜索任务，但不能解密它。后来，Yang等人提出了另一个新的概念—公钥加密与等式检验(Yang G,Tan C H,Huang Q,et al.Probabilistic public keyencryption with equality test[C]//Cryptographers’Track at the RSAConference.Springer,Berlin,Heidelberg,2010:119-131.)，它结合了公钥加密和可搜索加密。它不仅可以解密加密的关键字，还可以使用不同的公钥，也可以检查密文是否是统一未知关键字的加密。Ma 等人为了简化其证书管理，提出了基于身份加密的等式测试方案，即 IBEET方案(Ma S.Identity-based encryption with outsourced equality test incloud computing[J].Information Sciences,2016, 328:389-402.)，并证明了在选择密文攻击下是单向安全的。

根据目前了解到的情况，除了Lee等人提出了一个在标准安全模型下安全的IBEET的通用模型之外(Lee H T,Ling S,Seo J H,et al.Public key encryption withequality test in the standard model[J]. Information Sciences,2020,516:89-108.)，其他所有的IBEET方案都是在随机语言机模型下安全的，但Lee等人的方案的效率是不固定的，对算法的依赖性很强。

在云环境中，由于某些信息的重要性，需要在保证可搜索功能的同时，拥有更高的安全保障，而随机语言机模型下安全的算法就很有可能不能满足这样的应用场景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于合数阶群的用户身份加密方法，能够满足云计算中对关键词进行加密搜索的需求；同时满足云环境中重要信息更高安全保障的需求；同时满足在保证更高安全的情况下。