[发明专利]一种基于区块链的具有隐私保护性的加密数据共享方法

权利要求书

1.一种基于区块链的具有隐私保护性的加密数据共享方法，其特征在于，包括如下步骤：

系统初始化：

根据给定的安全参数λ，密钥生成中心首先生成主密钥对(PK,MK)，然后密钥生成中心根据用户属性w，为用户生成属性密钥SK，其中，PK表示公钥，MK表示私钥；

发布共享数据：

数据持有者给定一个对称加密的密钥k，基于密钥k对要分享的数据F进行对称加密生成密文CT＝E_k(F)，再基于密文生成文件指纹h_CT＝hash(F)，将{CT,h_CT}发布到联盟链网络；然后，数据持有者为数据F选择关键词keyword，同时，根据属性策略w′、公钥和ABE加密对密钥k进行基于属性的加密KT＝ABE_PK,w′(k)，将{KT,h_CT,keyword}发布到公有区块链网络，其中，联盟链网络即指区块链的联盟链，公有区块链网络即指区块链的公链；

数据检索：

授权用户首先根据关键词keyword在本地检索{KT,h_CT}的信息，然后用文件指纹h_CT构建私用信息检索方案向联盟链网络请求CT；

数据恢复：

授权用户用自己的属性密钥SK解密KT获得密钥k，然后用密钥k解密CT获得数据F；

系统初始化的具体步骤如下：

根据给定的安全参数λ，密钥生成中心计算基于属性加密的公钥和私钥，其中，公钥私钥MK＝{β₁,β₂,...β_n,y}，得到主密钥对(PK,MK)；其中，g是阶为素数p的群G的生成元，为双线性映射函数，λ代表群G的大小，n为属性总体的个数，参数{β₁,β₂,...β_n,y}为从Z_p^*＝{1,2,3,...p}中独立选择的n+1个实数，Z_p^*为1到p的正整数的集合；

密钥生成中心根据用户的属性w，为用户生成相应的属性密钥其中，q(m)为多项式函数且q(0)＝y，其中，m是属于[1，n]的元素,集合w被包含于[1，n]；

发布共享数据的具体步骤如下：

数据持有者用密钥k将要共享的数据F用对称加密算法进行加密得到密文CT＝E_k(F)，并基于密文计算文件指纹h_CT＝hash(F)；

数据持有者将{CT，h_CT}广播到联盟链网络，联盟链网络节点共识后被打包成块；

数据持有者为数据F选择关键词keyword；

数据持有者将密钥k基于属性策略w′、公钥和ABE加密得到KT＝ABE_PK,w′(k)；

数据持有者将{KT,h_CT,keyword}上传到公有区块链网络，公有区块链网络节点共识后被打包成块；

数据检索的具体步骤为：

授权用户根据关键词keyword在本地区块链网络中搜索到{KT,h_CT,keyword}；

授权用户用自己的属性密钥SK对{KT,h_CT,keyword}进行解密获得文件指纹h_CT和密钥k；

授权用户根据自己的隐私需求，选择δ，然后随机生成δ-1个关键词keyword₁，keyword₂…,keyword_δ-1并从公链上得到对应关键词的文件指纹

授权用户将h_CT放入到δ-1个文件指纹中的随机位置，得到

授权用户根据文件指纹h_CT构造私有信息检索向量其中，μ表示h_CT在HC中所处的位置，的长度为δ，向量在第μ位为1，其余位置填充为0；

授权用户生成s-1个长度为δ的随机向量生成随机向量后，基于向量计算并随机选择s个联盟链节点，将分别发送给s个节点中对应的联盟链节点i，即用文件指纹h_CT构建私用信息检索方案向联盟链网络请求CT。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的具有隐私保护性的加密数据共享方法，其特征在于，数据恢复的具体步骤如下：

联盟链节点i收到后，根据查找密文CT_σj，即找到列表HC中向量位置为1的文件指纹所对应的密文，将文件指纹所对应的密进行异或并返回给授权用户，其中，j为二进制向量中为1的位置；

授权用户将收到的所有回复进行异或，得到想要的密文CT；

授权用户再用数据检索得到的的密钥k解密计算F＝D_k(CT)，得到想要的数据F。