CN112559456A - 具有隐私保护的审核删除功能的数据共享方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有隐私保护的审核删除功能的数据共享方法。本发明存在三种类型参与者，分别为数据拥有者、数据审核者和数据使用者。数据拥有者将自己的数据分享给数据使用者。数据审核者将对所分享的数据进行审核，并根据规定对其进行修改。为了保证数据的真实性，数据拥有者需要在发送数据之前，对数据进行数字签名。本发明当数据需要修改时，数据审核者不需要与数据拥有者进行交互，直接修改并产生相应的新的数字签名。数据被删除之后，攻击者无法判断某个数据是否是被删除数据。

Description

具有隐私保护的审核删除功能的数据共享方法

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，涉及一种具有隐私保护的审核删除功能的数据共享方法。

背景技术

目前,计算机大批量数据存储的安全问题、敏感数据的防窃取和防篡改问题越来越引起人们的重视。数据库系统作为计算机信息系统的核心部件,数据库文件作为信息的聚集体,其安全性将是信息产业的重中之重。为了保证数据库的安全,对于一些重要部门或敏感领域的应用,有必要对数据库中存储的重要数据进行加密处理。

数据库加密后,数据库系统往往需要对不同的用户授以不同的使用权利。传统的密钥分发和管理机制,难以区分不同使用权限的用户,既不能防止合法用户越权使用数据库,也不能验证用户对数据库的非法使用。采用现代密码技术中的数字签名技术,可以对数据库的加密密钥和授权证书实施安全保护,合法用户在提供正确的授权证书后,方可根据授权合法访问数据库。

在使用传统数字签名的数据共享系统中，当数据需要修改时，数据审核者必须与数据拥有者进行交互，对数据进行修改，并重新签名。

在使用可删除数字签名的数据共享系统中，虽然数据进行了删除，但是攻击者还是可以利用已有的数字签名来判断某个具体的数据是否是被删除的数据。如数据被删除，但其哈希值仍旧被包含在数字签名中，攻击者就可以利用该哈希值来判断某个数据是否是被删除数据。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种具有隐私保护的审核删除功能的数据共享方法。

本发明的技术方案为：

本发明包括以下步骤：

具有隐私保护的审核删除功能的数据共享方法，包括以下步骤：

步骤1、系统参数生成

所述的系统参数包括：数据分类、一个阶为大素数q的有限循环群

中的一个生成元g，以及一个哈希函数H:

步骤2、数据拥有者从

中随机选取1个随机数x，并计算y＝g^x；

数据拥有者公开其签名验证公钥pk＝y，保留自己的签名私钥sk＝x。

步骤3、当有数据要进行分享时，数据拥有者对需要分享的数据进行数字签名；

假设要分享的数据是m，根据分类，表示为

即

表示该部分数据属于第j_i类数据，

数据拥有者做如下操作：

a)、从{0,1}¹⁶⁰中随机选取的

个随机数r_i；

b)、计算

c)、利用计算所得的h_i，构造一棵默克尔树，并设最终的树根的值为root；

d)、从

中随机选取1个随机数r；

e)、计算R＝g^r；

f)、计算σ＝H(root||R)·r+x mod q；

g)、将

设置为数据m的数字签名，记为

h)、将数据m及其数字签名sig发送给数据审核者。

步骤4、当数据审核者接收到数据m及其数字签名sig时，对数据m进行相关审核；

如果审核通过，则将数据m及其数字签名sig转发给数据使用者；

如果审核不通过，进行如下操作：

i)、计算

其中

为需要删除的数据；

j)、将h_k替代

中的r_k；

k)、将({r₁,…,r_k-1,h_k,r_k+1,…，r_l}，k，R，σ)设置为数据

的数字签名，记为sig′＝({r₁，…，r_k-1,h_k,r_k+1,…,r_l},k,R,σ)；

l)、将数据m′及其数字签名sig′发送给数据使用者。

步骤5、数据使用者收到数据m′及其数字签名sig′后，对其进行有效性验证；

m)、如果收到的是

和

则计算

n)、如果收到是

和({r₁,…,r_k-1,h_k，r_k+1，…，r_l}，k，R,σ)，则计算

o)、利用

个h_i，计算默克尔树的树根root′，如果下式成立则签名有效，否则无效

g^σ＝R^{H(root′||R)}·y。

本发明的有益效果：

1、当数据需要修改时，数据审核者不需要与数据拥有者进行交互，直接修改并产生相应的新的数字签名。

2、数据被删除之后，攻击者无法判断某个数据是否是被删除数据。

附图说明

图1为本发明方法流程图。

具体实施方式

在本发明中存在三种类型参与者，分别为数据拥有者、数据审核者和数据使用者。数据拥有者将自己的数据分享给数据使用者。数据审核者将对所分享的数据进行审核，并根据规定对其进行修改。为了保证数据的真实性，数据拥有者需要在发送数据之前，对数据进行数字签名。当然在本发明中也可以同时存在多个数据拥有者、多个数据审核者和多个数据使用者。

以下结合附图1详细说明本发明的具体步骤：

步骤1、系统参数生成(该步骤可以由权威机构来执行)。

系统参数包括：数据分类(不失一般性，数据被分成n类，其中有姓名、年龄等类别)，一个阶为大素数q的有限循环群

中的一个生成元g，以及一个哈希函数H:

系统中所有的人都知晓这些系统参数。注意：在分享的一份数据中，可能会包括多种数据类型。如，一份数据中既包含姓名也包含年龄。

步骤2、数据拥有者从

中随机选取1个随机数x，并计算y＝g^x，其中

是1到(q-1)范围内的整数。数据拥有者公开其签名验证公钥pk＝y，但保留自己的签名私钥sk＝x。

步骤3、当有数据要进行分享时，数据拥有者对该数据进行数字签名。假设要分享的数据是m，根据分类，其可以表示为

即

表示该部分数据属于第j_i类数据。数据拥有者做如下操作：

a)从{0,1}¹⁶⁰中随机选取的

个随机数

b)计算

c)利用这些h_i，构造一棵默克尔树(Merkle Tree)。设最终的树根的值为root。

d)从

中随机选取1个随机数r。

e)计算R＝g^r。

f)计算σ＝H(root||R)·r+x mod q。

g)将

设置为数据m的数字签名，记为

h)将数据m及其数字签名sig发送给数据审核者。

步骤4、当数据审核者接收到数据m及其数字签名sig时，对数据m进行相关审核。如果审核通过，则将数据m及其数字签名sig转发给数据使用者。如果审核不通过，进行如下操作：

i)计算

其中

为需要删除的数据。

j)将h_k替代

中的r_k。

k)将({r₁,…,r_k-1,h_k,r_k+1,…,r_i},k,R,σ)设置为数据

的数字签名，记为sig′＝({r₁,…,r_k-1,h_k,r_k+1,…,r_l},k,R,σ)。

l)将数据m′及其数字签名sig′发送给数据使用者。

步骤5、数据使用者收到数据及其数字签名后，对其进行有效性验证。根据上一步，可以知道数据使用者接收到的数据和数字签名可能是m和sig，也可能是m′和sig′。

m)如果收到的是

和

则计算

n)如果收到是

和({r₁,…,r_k-1,h_k,r_k+1,…,r_l},k,R,σ)，则计算

o)利用

个h_i，计算默克尔树的树根root′，如果下式成立则签名有效，否则无效。

g^σ＝R^{H(root′||R)}·y。

Claims (2)

1.具有隐私保护的审核删除功能的数据共享方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1、系统参数生成

所述的系统参数包括：数据分类、一个阶为大素数q的有限循环群

中的一个生成元g，以及一个哈希函数H：

步骤2、数据拥有者从

中随机选取一个随机数x，作为签名私钥，并计算y＝g^x，其中

是1到(q-1)范围内的整数；

数据拥有者公开其签名验证公钥pk＝y，保留自己的签名私钥sk＝x；

步骤3、当有数据要进行分享时，数据拥有者对需要分享的数据进行数字签名；

假设要分享的数据是m，根据分类，表示为

即

表示该部分数据属于第j_i类数据，

数据拥有者执行以下操作：

a)、从{0，1}¹⁶⁰中随机选取的

个随机数r_i；

b)、计算

c)、利用计算所得的h_i，构造一棵默克尔树，并设最终的树根的值为root；

d)、从

中随机选取一个随机数r；

e)、计算R＝g^r；

f)、计算σ＝H(root||R)·r+x mod q；

g)、将

设置为数据m的数字签名，记为

h)、将数据m及其数字签名sig发送给数据审核者；

步骤4、当数据审核者接收到数据m及其数字签名sig时，对数据m进行相关审核；

如果审核通过，则将数据m及其数字签名sig转发给数据使用者；

如果审核不通过，进行如下操作：

i)、计算

其中

为需要删除的数据；

j)、将h_k替代

中的r_k；

k)、将({r₁，…，r_k-1，h_k，r_k+1，…，r_l}，k，R，σ)设置为数据

的数字签名，记为sig′＝({r₁，…，r_k-1，h_k，r_k+1，…，r_l}，k，R，σ)；

l)、将数据m′及其数字签名sig′发送给数据使用者；

步骤5、数据使用者收到数据m′及其数字签名sig′后，对其进行有效性验证；

m)、如果收到的是

和

则计算

n)、如果收到是

和({r₁，…，r_k-1，h_k，r_k+1，…，r_l}，k，R，σ)，则计算

o)、利用

个h_i，计算默克尔树的树根root′，如果下式成立则签名有效，否则无效；

g^σ＝R^{H(root′||R)}·y。

2.根据权利要求1所述的具有审核功能的数据共享方法，其特征在于，步骤1中所述的数据分类中包括姓名和年龄。

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