一种机密数据的存储方法技术

本发明专利技术公开了一种机密数据的存储方法，包括以下步骤：1)数据拥有者利用公钥密码算法产生公私钥对；数据使用者利用公钥密码算法产生与其身份关联的公私钥对；2)数据存储管理者生成密文数据索引发布给数据权限管理者；3)数据权限管理者将机密数据访问请求反馈给数据存储管理者；4)重加密密钥生成：数据拥有者接收到数据访问请求后，根据数据使用者的公钥信息产生重加密密钥，并发送给数据存储管理者；5)重加密密文分发：数据存储管理者利用重加密密钥加密数据使用者所请求访问的机密数据密文，得到重加密密文，并将重加密密文发送给授权数据使用者。本发明专利技术方法能够容易地实现多用户的安全高效分发，具有高实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种机密数据的存储方法
本专利技术涉及信息安全
，尤其涉及一种机密数据的存储方法。
技术介绍
机密数据的安全事关国家安全，社会稳定，不容泄露。传统机密数据的存储、管理和使用依然采用“人治”的方式：数据所有者将机密数据交予专门的数据管理者负责内容的访问权限管理并离线存储于专用存储系统中，有时数据管理者也会对机密数据执行加密。任何数据使用者请求获取数据，都需要得到数据管理员和数据所有者的双重授权，由数据管理者采用专用存储介质如光盘等并指派专人将机密数据和解密密钥分发给数据使用者。而随着大数据时代的到来，数据在各个领域扮演着越来越重要的角色，移动互联网技术和新型存储系统的飞速发展，为数据的存储、传输、分发和使用带来了巨大的便捷性，明显地提高了数据的使用效率，缩短了数据的流转周期，降低了数据的使用成本。机密数据蕴藏着丰富的信息和巨大的价值，但是其繁琐的传统管理方式使得价值和效益无法体现。传统机密数据的管理方式要么严重依赖于人，特别是对数据管理者的权限没法进行有效限定，在巨大的利益驱使下，机密数据很容易陷入不安全的境地；要么依赖存储系统的安全性，而各种黑客技术、数据攻击技术的突飞猛进，使得存储系统和存储介质极易遭受攻击，机密数据的安全性也难以得到可靠保证。同时，传统机密数据的分发方式使得数据流转周期过长，成本较高，而且数据的时效性较低。综合分析，目前机密数据的存储和管理存在以下的问题：1.机密数据在存储系统内大多依然以明文形势存在，数据管理者对机密数据具有访问权限，机密数据的安全性完全依赖于数据管理者和存储系统的安全性；2.当采用传统加密方式加密机密数据，密文数据不能直接交给数据使用者使用，而且当多个授权数据使用者请求加密的机密数据(通常为对称密钥加密)，只要一个用户获得数据管理者分配的解密密钥，就能够利用该密钥解密其他授权数据使用者请求的解密数据，数据很容易遭受合谋攻击，同时反复的解密加密操作也增加了数据泄露的风险，操作极为低效；3.存管不分，传统数据管理者既执行机密数据的内容权限管理，又执行数据的存储管理，数据管理者很容易成为机密数据存储最大的安全漏洞，使机密数据的安全性具有较大的不确定性；4.机密数据分发效率过低，时效性差，不能充分发挥机密数据的价值。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种机密数据的存储方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机密数据的存储方法，包括以下步骤：1)数据拥有者利用公钥密码算法产生公私钥对pko和sko，数据拥有者将公钥pko发送至数据权限管理者进行管理；数据使用者利用公钥密码算法产生与其身份关联的公私钥对pki和ski，数据使用者将公钥pki发送至数据权限管理者进行管理；2)数据发布：数据拥有者对机密数据加密后，交由数据存储管理者对机密数据密文进行存储、计算、排序和分发，数据存储管理者生成密文数据索引发布给数据权限管理者；3)数据请求：数据使用者向数据权限管理者请求访问授权，获得授权后向根据密文索引发送数据访问请求，数据权限管理者将机密数据访问请求和数据使用者的公钥pki反馈给数据拥有者；数据权限管理者将机密数据访问请求反馈给数据存储管理者；4)重加密密钥生成：数据拥有者接收到数据访问请求后，根据数据使用者的公钥信息产生重加密密钥，并发送给数据存储管理者；具体包括以下步骤，4.1)数据拥有者利用请求信息中数据使用者的公钥pki、自己的私钥sko和重加密密钥生成算法RKG(p,sko,pki)得到重加密密钥rkoi；4.2)数据拥有者将重加密密钥rkoi发送给数据存储管理者；4.3)数据存储管理者收到重加密密钥rkoi；5)重加密密文分发：数据存储管理者利用重加密密钥加密数据使用者所请求访问的机密数据密文，得到重加密密文，并将重加密密文发送给授权数据使用者；具体包括以下步骤，5.1)数据存储管理者利用数据拥有者提供的机密数据密文C、重加密密钥rkoi和重加密算法RE(·)，得到重加密密文C′＝RE(C,rkoi)；5.2)数据存储管理者将重加密密文C′发送给授权数据使用者；6)重加密密文解密：授权数据使用者收到重加密密文，并利用自己的私钥解密重加密密文，得到所请求的机密数据明文。按上述方案，所述步骤2)中数据拥有者利用加密算法E(·)、公钥pko和公共参数p将机密数据的明文M，得到加密后的密文C＝E(p,pk0,M)。按上述方案，所述步骤6)中解密得到机密数据的明文具体如下：6.1)授权数据使用者收到重加密密文C′；6.2)授权数据使用者利用自己的私钥ski、解密算法D(·)和公共参数p，解密得到机密数据的明文M＝(p,ski,C′)。本专利技术产生的有益效果是：1.实现存管分离本专利技术中通过重加密操作实现密文状态变换，数据所有者将机密数据加密后交予数据存储管理者进行存储，由数据权限管理者管理机密数据内容的访问权限。数据存储管理者只是执行对密文数据的重加密操作和数据分发操作，无法获知机密数据的内容，数据权限管理者只是掌握用户公钥和密文数据索引，有效地限定了管理者的权限，即使两者合谋攻击也无法获取数据明文，从技术机制上真正实现了存管分离，使机密数据的内容安全不依赖于任意管理者和存储系统的安全性。此外，用户权限也可以由数据拥有者管理，可以非常灵活的应用到实际应用中，具有高扩展性。2.实现密文域的安全处理与透明访问本专利技术的重加密密钥生成算法为单向不可逆，通过重加密密钥无法计算出私钥信息，保障了机密数据从数据拥有者到数据使用者的数据安全性，能够抵御合谋攻击，重加密之后的机密数据密文安全性显著提高。同时重加密为在机密数据密文域的操作提供了基础机制，能够实现机密数据在密文域的透明访问，为实现机密数据的在密文域的安全处理提供技术基础和可能，具有高可靠性。3.多用户安全高效分发本专利技术的重加密操作由数据存储管理者完成，对于数据拥有者和数据使用者来说，没有增加过多的额外操作，授权数据使用者通过一次解密即可解密机密数据的重加密密文，兼顾了数据安全性和处理效率。同时，不同数据使用者的解密密钥和重加密密文都不相同，能够通过互联网快速分发，即使被攻击者截获，依然无法破解得到机密数据的明文，能够容易地实现多用户的安全高效分发，具有高实用性。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例的方法流程图；图2是本专利技术实施例的数据流图；图3是本专利技术实施例所提供方法的细化流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术包括以下对象：数据拥有者(DataOwner,DO)，生成机密数据，将机密数据加密，并将机密数据密文及其访问权限分别交给数据存储管理者和数据权限管理者管理；DO可以是唯一的，即系统为集中式存储系统，也可以有多个DO，即系统为分布式存储系统，在执行存储和分发时，并没有明显区别，使得本专利技术系统既具有针对性，又不失通用性数据权限管理者(DataAuthorityManager,DA)，管理机密数据密文的访问权限和数据索引，授权或者拒绝用户的访问请求；DA可以和DO是一体的，也可以是独立分开的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机密数据的存储方法，包括以下步骤：1)数据拥有者利用公钥密码算法产生公私钥对pk

【技术特征摘要】
1.一种机密数据的存储方法，包括以下步骤：1)数据拥有者利用公钥密码算法产生公私钥对pko和sko，数据拥有者将公钥pko发送至数据权限管理者进行管理；数据使用者利用公钥密码算法产生与其身份关联的公私钥对pki和ski，数据使用者将公钥pki发送至数据权限管理者进行管理；2)数据发布：数据拥有者对机密数据加密后，交由数据存储管理者对机密数据密文进行存储、计算、排序和分发，数据存储管理者生成密文数据索引发布给数据权限管理者；3)数据请求：数据使用者向数据权限管理者请求访问授权，获得授权后向根据密文索引发送数据访问请求，数据权限管理者将机密数据访问请求和数据使用者的公钥pki反馈给数据拥有者；数据权限管理者将机密数据访问请求反馈给数据存储管理者；4)重加密密钥生成：数据拥有者接收到数据访问请求后，根据数据使用者的公钥信息产生重加密密钥，并发送给数据存储管理者；具体包括以下步骤，4.1)数据拥有者利用请求信息中数据使用者的公钥pki、自己的私钥sko和重加密密钥生成算法RKG(p,sko,pki)得到重加密密钥rkoi；4.2)数据拥有者将重加密密钥r...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐正全，王涛，朱荣，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42