屬性基加密方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域，尤其涉及一種屬性基加密方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 云計算作為一種新的計算模型，正在被越來越多的用戶所使用。然而，云計算中的 數(shù)據(jù)安全問題已經(jīng)成為用戶最為關(guān)注的問題。在傳統(tǒng)的公鑰加密方法中，加密者可以利用 接受者的公鑰加密消息，使得只有具有相應(yīng)密鑰的接受者才能解密密文。因此，傳統(tǒng)的公鑰 加密方法只能提供一對一的安全的數(shù)據(jù)傳輸。然而，在云計算中，一個用戶需要同時向多個 用戶共享機密數(shù)據(jù)。特別地，用戶通常想利用一組描述性的屬性來說明哪些用戶可以訪問 其機密數(shù)據(jù)。因此，傳統(tǒng)的公鑰加密方法不能被直接應(yīng)用到云計算中保護(hù)數(shù)據(jù)的機密性。
[0003] 屬性基加密方法作為一種新的公鑰加密方法，被廣泛地關(guān)注?，F(xiàn)有技術(shù)中，在一個 屬性基加密方法中，每個用戶都擁有一組屬性，一個中心機構(gòu)擁有一個主密鑰。當(dāng)用戶第一 次加入屬性基加密系統(tǒng)時，中心機構(gòu)根據(jù)該用戶的屬性，利用主密鑰為其產(chǎn)生一個密鑰。加 密者可以利用一組屬性來加密消息，使得只有屬性與密文中要求的屬性相匹配的用戶才能 利用其密鑰解密密文。由于不同的用戶可能有部分相同的屬性，所以屬性基加密方法可以 實現(xiàn)一對多的安全的數(shù)據(jù)傳輸。屬性基加密方法可以被分為兩類:密文政策的屬性基加密 方法和密鑰政策的屬性基加密方法。在一個密文政策的屬性基加密方法中，訪問控制結(jié)構(gòu) 被嵌入到密文中，而密鑰被綁定一組屬性。而在一個密鑰政策的屬性基加密方法中，密鑰被 嵌入一個訪問控制結(jié)構(gòu)，而密文被綁定一組屬性。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中的屬性基加密方法存在如下問題：（1)加密算法的計算成本與采用的 訪問控制結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度成正比；（2)密文長度與采用的訪問控制結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度成正比；（3) 解密算法與采用的訪問控制結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度成正比；（4)沒有考慮如何驗證中心機構(gòu)生成的 密鑰的正確性。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的屬性基加密方法的計算成本和通信成本與所采用的訪 問控制結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度成正比，從而不能被應(yīng)用于計算和存儲有限的設(shè)備，如智能手機中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的屬性基加密方法存在的加密算法的計算成本 與采用的訪問控制結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度成正比、密文長度與采用的訪問控制結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度成正 比、解密算法與采用的訪問控制結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度成正比以及沒有驗證中心機構(gòu)生成的密鑰的 正確性的問題，保證了加密算法具有固定的計算成本、解密算法具有固定的計算成本、密文 具有固定的長度、由中心機構(gòu)生成的密鑰的正確性可以被驗證以及可實現(xiàn)單調(diào)的訪問控制 結(jié)構(gòu)。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，在第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種屬性基加密方法，所述方 法包括：
[0007] 中心機構(gòu)建立屬性基加密系統(tǒng)；
[0008] 第一用戶接收中心機構(gòu)發(fā)送的密鑰，所述密鑰是由中心機構(gòu)通過屬性基加密系統(tǒng) 的公共參數(shù)、屬性基加密系統(tǒng)的主密鑰以及第一用戶屬性生成的、屬性基加密系統(tǒng)的主密 鑰是通過中心機構(gòu)的安全參數(shù)生成的；
[0009] 第一用戶接收第二用戶發(fā)送的密文，所述密文是由第二用戶通過訪問控制結(jié)構(gòu)和 所述公共參數(shù)生成的；
[0010] 當(dāng)所述第一用戶屬性滿足所述訪問控制結(jié)構(gòu)時，所述第一用戶通過所述密鑰解密 所述密文。
[0011] 優(yōu)選地，所述第一用戶接收中心機構(gòu)發(fā)送的密鑰之后還包括：
[0012] 所述第一用戶利用公共參數(shù)和雙線性群產(chǎn)生算法驗證所述密鑰的正確性。
[0013] 優(yōu)選地，所述密鑰是由中心機構(gòu)通過屬性基加密系統(tǒng)的公共參數(shù)、屬性基加密系 統(tǒng)的主密鑰以及第一用戶屬性生成的，所述屬性基加密系統(tǒng)的公共參數(shù)、屬性基加密系統(tǒng) 的主密鑰是通過中心機構(gòu)的安全參數(shù)生成的，具體包括：
[0014] 中心機構(gòu)輸入安全參數(shù)lk，生成屬性基加密系統(tǒng)的主密鑰msk和屬性基加密系統(tǒng) 的公共參數(shù)口&瓜1118，即361：即（1 1{)4(11181<：，卩&瓜1118);
[0015]中心機構(gòu)輸入屬性基加密系統(tǒng)的公共參數(shù)params，屬性基加密系統(tǒng)的主密鑰msk 和第一用戶屬性Au，輸出第一用戶的秘鑰sku，即KG(params，msk，Au)-sku。
[0016]優(yōu)選地，所述第一用戶接收第二用戶發(fā)送的密文，所述密文是由第二用戶通過訪 問控制結(jié)構(gòu)和所述公共參數(shù)生成的，具體包括：
[0017 ]第二用戶輸入一個訪問控制結(jié)構(gòu)A和屬性基加密系統(tǒng)的公共參數(shù)par ams，輸出密 文CT，即CT = Encrypt(params，M，A);
[0018] 其中，Μ為消息。
[0019] 優(yōu)選地，所述當(dāng)所述第一用戶屬性滿足所述訪問控制結(jié)構(gòu)時，所述第一用戶通過 所述密鑰解密所述密文，具體包括：
[0020] 如果第一用戶的屬性滿足密文CT中的訪問控制結(jié)構(gòu)Α時，則第一用戶可利用密鑰 sku角軍密CT，得到消息Μ，即M=Decrypt (params，sku，CT);
[0021 ]其中，params為屬性基加密系統(tǒng)的公共參數(shù)。
[0022] 為實現(xiàn)上述目的，在第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種屬性基加密裝置，所述裝 置包括：
[0023] 建立單元，用于建立屬性基加密系統(tǒng)；
[0024] 接收單元，用于接收中心機構(gòu)發(fā)送的密鑰，所述密鑰是由中心機構(gòu)通過屬性基加 密系統(tǒng)的公共參數(shù)、屬性基加密系統(tǒng)的主密鑰以及第一用戶屬性生成的，所述屬性基加密 系統(tǒng)的公共參數(shù)、屬性基加密系統(tǒng)的主密鑰是通過中心機構(gòu)的安全參數(shù)生成的；
[0025] 所述接收單元還用于，接收第二用戶發(fā)送的密文，所述密文是由第二用戶通過訪 問控制結(jié)構(gòu)和所述公共參數(shù)生成的；
[0026] 解密單元，用于當(dāng)所述第一用戶屬性滿足所述訪問控制結(jié)構(gòu)時，所述第一用戶通 過所述密鑰解密所述密文。
[0027] 優(yōu)選地，所述裝置還包括:驗證單元；
[0028]所述驗證單元，用于利用公共參數(shù)和雙線性群產(chǎn)生算法驗證所述密鑰的正確性。 [0029]優(yōu)選地，所述接收單元還包括:輸入子單元，輸出子單元；
[0030]所述輸入子單元，用于輸入安全參數(shù)lk，生成屬性基加密系統(tǒng)的主密鑰msk和屬性 基加密系統(tǒng)的公共參數(shù)口3瓜1118，即561：即（11")4(11181^43瓜1118);
[0031 ]所述輸入子單元還用于，輸入屬性基加密系統(tǒng)的公共參數(shù)params，屬性基加密系 統(tǒng)的主密鑰msk和第一用戶屬性Au;
[0032] 所述輸出子單元，用于輸出第一用戶的秘鑰sku，即KG(params，msk，Au)-sku。
[0033] 優(yōu)選地，所述輸入子單元還用于，輸入一個訪問控制結(jié)構(gòu)A和屬性基加密系統(tǒng)的公 共參數(shù)params;
[0034] 所述輸出子單元還用于，輸出密文CT，即CT = Encrypt(params，Μ，A);
[0035] 其中，Μ為消息。
[0036] 優(yōu)選地，所述解密單元還用于，如果第一用戶的屬性滿足密文CT中的訪問控制結(jié) 構(gòu)A時，貝lj第一用戶可利用密鑰sku解密CT，得到消息Μ，即M=Decrypt (params，sku，CT);
[0037] 其中，params為屬性基加密系統(tǒng)的公共參數(shù)。
[0038] 本發(fā)明通過中心機構(gòu)建立屬性基加密系統(tǒng)；第一用戶接收中心機構(gòu)發(fā)送的密鑰； 接收第二用戶發(fā)送的密文，密文是由第二用戶通過訪問控制結(jié)構(gòu)和所述公共參數(shù)生成的； 當(dāng)?shù)谝挥脩魧傩詽M足所述訪問控制結(jié)構(gòu)時，第一用戶通過所述密鑰解密所述密文，解決了 加密算法的計算成本與采用的訪問控制結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度成正比、密文長度與采用的訪問控制 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度成正比、解密算法與采用的訪問控制結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度成正比的問題，保證了加 密算法具有固定的計算成本、解密算法具有固定的計算成本、密文具有固定的長度、由中心 機構(gòu)生成的密鑰的正確性可以被驗證以及可實現(xiàn)單調(diào)的訪問控制結(jié)構(gòu)，大大降低了計算成 本。
【附圖說明】
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