[发明专利]一种高效抗远程服务攻击的外包数据存储与访问方法

说明书

本发明公开了一种高效抗远程服务攻击的外包数据存储与访问方法，包括数据拥有者将数据采用预设加法同态加密方案加密，并外包存储在远程服务器；数据拥有者产生访问向量，对访问向量进行加密，发送给远程服务器；远程服务器根据加密后的访问向量，对外包数据进行操作，将操作结果返回给数据拥有者；数据拥有者对操作结果进行解密，获取正确的数据。本发明可以有效地防止恶意的远程服务器获取外包数据的内容，并且隐藏数据的访问模式。与现有技术相比，本发明一是极大地减少了通讯量和数据拥有者的计算量；二是具有较高的安全和隐私保护性，可以抵抗恶意的远程服务器的攻击，并在保护数据内容的同时，保护数据拥有者访问数据时产生的访问模式。

技术领域

本发明属于网络空间安全技术领域，尤其涉及一种高效抗远程服务攻击的外包数据存储与访问方法。

背景技术

随着云技术的不断发展，将数据外包存放在远程云服务器上可以有效地降低本地的存储开销。为了保护数据的安全性，一般在将数据外包存放在远程服务器之前会对数据使用加密等技术进行保护。虽然加密等技术可以保护数据的内容，但是当数据使用者在访问数据时，远程服务器会获得数据使用者所访问的数据位置信息、频率等访问模式信息。当远程服务器获取到足够多的访问模式信息后，可以根据一些先验知识推断出来数据的信息，甚至是还原数据的内容。此外，对于恶意的远程服务器来说，还可以进一步通过修改数据内容或欺骗数据拥有者，减少自己的开销或获取数据拥有者的信息。

为了在保护数据内容的同时保护数据的访问模式，不少学者纷纷提出一些解决方案，如不经意传输(Oblivious Transfer,OT)协议、私有信息检索(Private InformationRetrieval,PIR)、不经意随机访问机(Oblivious Random Access Machine,ORAM)等。这些方案可以在一定程度上实现上述目标，但是其中有些方案仍然存在如通信开销较大、客户端计算量较大、难以抵抗恶意远程服务器的攻击、实现较难等缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有技术的缺点和不足，提供一种高效抗远程服务攻击的外包数据存储与访问方法，该方法可以在恶意远程服务器的环境下，保护外包数据内容，同时保护数据拥有者在访问数据时产生的访问模式信息。

本发明的目的可以通过如下技术方案实现：

一种高效抗远程服务攻击的外包数据存储与访问方法，包括以下步骤：

步骤(一)、数据拥有者将数据采用预设加法同态加密方案加密，并外包存储在远程服务器；

步骤(二)、数据拥有者产生访问向量，对访问向量进行加密，发送给远程服务器；

步骤(三)、远程服务器根据加密后的访问向量，对外包数据进行操作，将操作结果返回给数据拥有者

步骤(四)、数据拥有者对操作结果进行解密，获取正确的数据。

优选地，步骤(一)具体为：

数据拥有者执行密钥产生算法产生加密私钥sk和公钥pk，将公钥pk分享给远程服务器；κ为安全参数；