本發(fā)明涉及一種基于ABE的云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全共享實(shí)現(xiàn)方法，屬于云存儲(chǔ)安全保密領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

云計(jì)算系統(tǒng)借助虛擬機(jī)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)分配、彈性部署，虛擬化技術(shù)通過對(duì)硬件資源的抽象封裝實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)級(jí)的隔離，為不同安全等級(jí)的應(yīng)用和服務(wù)提供了互不影響的運(yùn)行環(huán)境，也為系統(tǒng)安全監(jiān)控軟件部署提供了有利條件。云存儲(chǔ)是在云計(jì)算的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的具有彈性伸縮能力的存儲(chǔ)服務(wù)，當(dāng)用戶上傳自身明文數(shù)據(jù)到云存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，明文數(shù)據(jù)可能會(huì)被云存儲(chǔ)服務(wù)商或者其他惡意用戶篡改或破壞；當(dāng)用戶上傳自身密文數(shù)據(jù)到云存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，這種方式不利于數(shù)據(jù)的共享。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103747279A公開了一種云存儲(chǔ)共享編碼視頻加密與訪問控制策略更新方法，該方法是在編碼視頻數(shù)據(jù)上載到云中之前，將編碼視頻數(shù)據(jù)分為關(guān)鍵數(shù)據(jù)和非關(guān)鍵數(shù)據(jù)；對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)采用CP-ABE進(jìn)行加密，加密后密文關(guān)聯(lián)了訪問控制策略，規(guī)定了具有哪些屬性的用戶能夠訪問本視頻；當(dāng)更新訪問控制策略時(shí)，只需要從云中取回關(guān)鍵數(shù)據(jù)包解密后用新的訪問控制策略重新加密；但是，該專利中數(shù)據(jù)訪問者提供個(gè)人屬性時(shí)是明文傳輸?shù)?，明文傳輸容易受到破壞?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于ABE的云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全共享實(shí)現(xiàn)方法；

本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中密文數(shù)據(jù)的共享問題，能夠提供云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的細(xì)粒度訪問控制，用于多租戶的安全數(shù)據(jù)共享。

術(shù)語解釋：

ABE，Attribute-Based Encryption，基于屬性加密或?qū)傩曰用埽?/p>

PKG，Private-Key-Generator，私鑰生成器；

A_C-CP，訪問策略；

A_u，個(gè)人屬性；

PK，Public Key，公鑰；

SK，Secret Key，私鑰；

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于ABE的云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全共享實(shí)現(xiàn)方法，包括：

A、加密發(fā)送方上傳的數(shù)據(jù)

當(dāng)用戶上傳數(shù)據(jù)M至云存儲(chǔ)系統(tǒng)后，構(gòu)建對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)M的訪問策略A_C-CP，調(diào)用Encrypt(PK,M,A_C-CP)：C，生成密文數(shù)據(jù)C；

B、用戶訪問數(shù)據(jù)

當(dāng)用戶訪問數(shù)據(jù)M時(shí)，向PKG提供該用戶的屬性，用戶的屬性，例如，中國(guó)、山東、濟(jì)南等；由數(shù)據(jù)M的發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)M對(duì)應(yīng)的訪問策略A_C-CP，PKG判斷用戶的屬性是否滿足訪問策略A_C-CP，如果滿足，由PKG下發(fā)密文數(shù)據(jù)C的公鑰、私鑰，用戶讀取數(shù)據(jù)M的內(nèi)容，否則，用戶不能讀取數(shù)據(jù)M的內(nèi)容。

本專利采用屬性的簽名證書向PKG提供屬性的方式，這種方式有效地防止惡意用戶偽造證書。發(fā)送屬性證書以后由PKG負(fù)責(zé)驗(yàn)證，驗(yàn)證通過以后，下發(fā)云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的解密密鑰，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)送方數(shù)據(jù)的細(xì)粒度訪問控制及共享，并且這種方法也能夠?qū)崿F(xiàn)加密與訪問控制的融合。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟A，包括：采用對(duì)稱加密算法對(duì)上傳至云存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)M進(jìn)行加密。

加密密鑰由基于存儲(chǔ)加密系統(tǒng)保護(hù)，當(dāng)用戶要訪問數(shù)據(jù)時(shí)，通過基于存儲(chǔ)加密系統(tǒng)獲取對(duì)稱加密的密鑰，然后解密相關(guān)數(shù)據(jù)，這個(gè)過程在此不詳述。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述對(duì)稱加密算法為DES。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，云存儲(chǔ)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)上傳接口，發(fā)送方借助該數(shù)據(jù)上傳接口完成數(shù)據(jù)的加密上傳。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)上傳接口的型號(hào)為S3Rest API。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟B，包括：

訪問策略A_C-CP為訪問結(jié)構(gòu)控制樹，PKG判斷用戶的屬性是否滿足該訪問結(jié)構(gòu)控制樹的訪問控制結(jié)構(gòu)，即用戶的屬性參與訪問結(jié)構(gòu)控制樹，如果運(yùn)算結(jié)果為True，則滿足，由PKG下發(fā)與用戶訪問的數(shù)據(jù)M相關(guān)的公鑰PK、私鑰SK，用戶讀取數(shù)據(jù)M的內(nèi)容，如果運(yùn)算結(jié)果為Flase，則不滿足，用戶不能讀取數(shù)據(jù)M的內(nèi)容。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明采用屬性的簽名證書來實(shí)現(xiàn)用戶屬性的傳遞，有效地防止用戶屬性為惡意篡改，導(dǎo)致用戶無法正常使用云存儲(chǔ)服務(wù)；并且，這種方式可以有效防止非法用戶偽造證書，從而防止惡意用戶非法訪問云存儲(chǔ)服務(wù)。

2、本發(fā)明可有效防止用戶(含系統(tǒng)管理員)對(duì)云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的未授權(quán)訪問，實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的細(xì)粒度訪問控制；除此之外，還實(shí)現(xiàn)了加密與訪問控制的統(tǒng)一，用戶在構(gòu)建相關(guān)的安全系統(tǒng)時(shí)，不需要對(duì)加密和訪問控制構(gòu)建兩套系統(tǒng)，可以在一套系統(tǒng)內(nèi)既實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密，也實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的訪問控制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于ABE的云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全共享實(shí)現(xiàn)方法流程框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步限定，但不限于此。

實(shí)施例

一種基于ABE的云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全共享實(shí)現(xiàn)方法，如圖1所示，包括：

A、加密發(fā)送方上傳的數(shù)據(jù)

當(dāng)用戶上傳數(shù)據(jù)M至云存儲(chǔ)系統(tǒng)后，構(gòu)建對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)M的訪問策略A_C-CP，調(diào)用Encrypt(PK,M,A_C-CP)：C，生成密文數(shù)據(jù)C；

B、用戶訪問數(shù)據(jù)

當(dāng)用戶訪問數(shù)據(jù)M時(shí)，向PKG提供該用戶的屬性A_u，用戶的屬性A_u包括中國(guó)、山東、濟(jì)南、個(gè)人收入等，由數(shù)據(jù)M的發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)M對(duì)應(yīng)的訪問策略A_C-CP，該訪問策略A_C-CP中的用戶屬性包含山東或者個(gè)人收入大于10萬元，具體可以為一個(gè)訪問結(jié)構(gòu)控制樹，如圖1所示，滿足訪問控制結(jié)構(gòu)的用戶屬性才能解密相關(guān)數(shù)據(jù)，PKG判斷用戶的屬性是否滿足發(fā)送者發(fā)送的訪問策略A_C-CP，具體是通過判定用戶發(fā)送的用戶屬性參與訪問結(jié)構(gòu)控制樹運(yùn)算結(jié)果是否為True，例如，一個(gè)用戶是山東，個(gè)人收入為9萬元，則該用戶的判定結(jié)果為True；如一個(gè)用戶是河北，個(gè)人收入為11萬元，該用戶的判定也為True；而如果一個(gè)用戶是河北，個(gè)人收入為9萬元，該用戶的判定也為False，如果為True，由PKG下發(fā)與用戶訪問的數(shù)據(jù)相關(guān)的公鑰PK、私鑰SK，用戶讀取數(shù)據(jù)內(nèi)容，否則，用戶不能讀取數(shù)據(jù)內(nèi)容。