[发明专利]一种适用于混合云环境下的数据安全共享方法

摘要

一种适用于混合云环境下的数据安全共享方法，包括如下步骤：系统初始化；授权机构生成密钥；数据拥有者将文件进行加密生成数据密文和密钥密文的中间密文，数据密文直接上传至公有云，不需要经过私有云处理，而密钥密文的中间密文上传至私有云；私有云将中间密文处理生成完整的密钥密文；私有云转换密文；移动终端用户数据解密。该方法针对混合云环境下，采用密文策略属性基加密共享数据的方法，根据移动终端运算和存储能力有限的需求，在保证数据安全的前提下，利用密钥分解技术和密钥协商技术，将部分复杂的加解密任务安全的代理给私有云，不仅减轻了移动端计算负担，降低了移动端存储需求，为移动终端的高效、安全进行数据保护与共享提供一种可靠的方法。

主权项

1.一种适用于混合云环境下的数据安全共享方法，包括如下步骤：步骤一，系统初始化系统指密钥分发中心，也就是授权机构；系统输入安全参数λ和属性集合U，选择一个阶为素数p的双线性群G，g是群G的生成元，从群G中随机选择|U|个元素得到生成元h₁，...，h_U，与系统中的|U|个属性相关；随机选择α₁，α₂，并使得α＝(α₁+α₂)mod p，则系统公钥PK由g，e(g，g)^α，g^a，h₁，...，h_U组成；而系统主密钥MK由α₁，α₂，β组成，其中e(g，g)^α表示双线性配对运算；步骤二，授权机构生成密钥输入主密钥MK、用户属性集S和对应用户的ID；选择一个随机数则生成的转换密钥AK：L＝g^t，而用户私钥SK：K_ID＝H(ID)^β，授权机构将转换密钥传输给私有云，将用户私钥传输给用户；步骤三，数据拥有者将文件加密并上传至云3.1数据拥有者选择需要加密的文件用密钥m加密，得到数据密文；3.2输入公共参数并选择l×n的线性秘密共享矩阵，其中函数ρ与矩阵的行属性相关联；选择一个随机向量为矩阵随机生成一行哑属性，将其添加到属性矩阵的第一行，获得新的矩阵M，对于新矩阵M的每一行，从i＝1到i＝l，计算λ_i＝M_iv，其中M_i对应矩阵M的第i行向量；3.3选择随机数得到部分密文CT₁：CT₁)(C＝me(g，g)^αs，C′＝g^s，3.4选择一个随机数生成数据拥有者和私有云之间的会话密钥和其中为私有云标识；3.5以会话密钥作为密钥，加密矩阵M(矩阵，i是从i＝2到i＝l)，得出部分密文CT₂：(M，ρ，λ_i＝M_iv，i∈{2，...，l})；3.6数据拥有者将数据密文直接发送至公有云，将中间密文CT₁，CT₂和P_ID传输到私有云；步骤四，私有云将中间密文转换成属性加密的完整密文私有云收到数据拥有者上传中间密文后，私有云将执行以下步骤：4.1私有云计算获得会话密钥4.2将会话密钥解密CT₂，获得矩阵M，函数ρ和λ_i＝M_iv其中i∈{2，...，l}；4.3选择随机数进行加密得到完成密文CT：CT₁，其中i∈{2，...，l}；4.4私有云将密文CT作为数据密文的属性上传到公有云；步骤五，私有云转换密文私有云根据转换密钥AK，将密文CT进行如下转换，得到转换密文CT′；并将CT′传给用户；步骤六，移动终端用户文件解密当用户得到转换密文CT′时，在移动终端对转换密文CT′进行解密得到明文；则密钥明文为m＝C/e(g，g)^αs，用该密钥解密数据密文获得文件。