(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210364119.1 (22)申请日 2022.04.07 (71)申请人 安徽大学 地址 230601 安徽省合肥市经济技 术开发 区九龙路1 11号 (72)发明人 田苗苗　谷雨　仲红　 (74)专利代理 机构 安徽省合肥新 安专利代理有 限责任公司 34101 专利代理师 陆丽莉　何梅生 (51)Int.Cl. H04L 9/08(2006.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 9/40(2022.01) H04L 67/1097(2022.01) (54)发明名称 一种基于身份的云存 储完整性检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于身份的云存储完整 性检测方法， 包括： 1、 系统建立阶段： 设置安全参 数n、 系统生成公钥mpk、 主私钥msk； 2、 私钥提取 阶段： 根据公钥mpk、 主私钥msk和第t 个用户身份 IDt， 输出对应私钥 3、 文件上传阶段： 根据待 上传文件F， 第t个用户身份IDt， 私钥 输出对 应标签集合； 4、 审计阶段： 根据文件F的标识符 τid及其总块数L， 输出随机挑战和对应证据； 5、 检测阶段： 根据随机挑战、 证据和验证公钥AQ进 行验证。 本发明能用来检测云数据的完整性， 同 时也能保证数据拥有者的身份匿名性， 并能抵抗 量子计算机攻击 。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114745110 A 2022.07.12 CN 114745110 A 1.一种基于身份的云存储完整性检测方法， 其特征是应用于由审计者、 云服务器和用 户所组成的网络环境中， 并包括如下步骤： 步骤一、 系统建立阶段： 设置安全参数为n， 选取两个整数q、 d＞1， 定义矩阵 w表示矩阵G的维度， 且 Z表示整数； 选择随机矩阵 表示随机矩阵 的维度， ω表示下 界 参数； 定义高斯参数 并利用陷门生成函数 生成随机矩阵 及其陷门 m表示随机矩阵A的维度， 且 令系统主公钥mpk ＝A和主私钥m sk＝BA； 步骤二、 私钥提取阶段： 步骤2.1、 定义用户身 份集合为Q＝{ID1,…,IDt,…,IDT}， IDt表示第t个用户的身份， T表 示用户数量； 且T≤N； N 为最大用户数； 选择高斯参数 根据公钥mpk、 主私钥msk和第t个用户 的身份IDt， 计算第t个用户身份IDt的公钥 H1表示第一哈希 函数； s1(BA)表示BA的最大奇异值； 步骤2.2、 利用陷门委派算法 生成公钥 的陷门 令第 t个用户身份IDt的私钥为 并输出， 且私钥 满足： 其中， O表示时间 复杂度； 步骤三、 文件上传阶段： 步骤3.1、 令第t个用户身份为IDt， 待上传的文件F＝{m1,…,mi,…,mL}， 其中， mi表示第i 个文件块， 且 L表示文件块数量； 步骤3.2、 定义文件F的标识符为τid∈{0,1}128、 高斯参数 步骤3.3、 从高斯分布 中随机选取第i个文件块mi且用户身份为IDj的向量 其 中， IDj∈Q且IDj≠IDt， 生成随机矩阵 计算第i个文件块mi的哈希值αi＝H2( τid,i)， 其中， H2表示第二哈希函数； 计算第i个文件块mi的多项式向量 利用陷门采样函数 产生 一 个向 量 计 算 第i 个 文 件块mi的 标 签 从而得到标签集 合中＝{x1， x2，…， xi，…， xL}； 步骤3.4、 将第一参数集合 和第二参数集合μ＝{τid， L， U， Q， Φ， F}分别 发送给所述审计者和云服 务器， 并删除本地文件F；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114745110 A 2步骤四、 审计阶段： 步骤4.1、 根据文件F 的标识符τid和文件F的总块数L； 从[1， L]中随机选取c个整数作为 挑战文件块的序号， 将所述挑战文件块记为C＝{γ1， γ2， ...， γl， ...， γc}， γl表示第l个 挑战文件块的序号， 为第l个挑战文件块γl选取随机 权重vl， 其中， l∈C； 步骤4.2、 计算第l个文件块的挑战c hall＝( τid， {l， vl})并发送给云服 务器； 步骤4.3、 当收到第l个文件 块的挑战chall＝( τid， {l， vl})后， 所述云服务器找 到对应的 文件及标签集合， 并计算相应标签的权重和X＝∑l∈Cvlxl和相应文件块的权重和M＝∑l∈ Cvlml， 然后返回证据P＝(X， M)； 步骤五、 检测阶段： 步骤5.1、 解析随机挑战chall＝( τid， {l， vl})和证据P＝(X， M)， 得到得到随机权重vl， 相 应标签的权 重和X和相应文件块的权 重和M； 步骤5.2、 计算相应哈希值的权重和α＝∑l∈Cvlαl(mod q)以及不同用户身份的哈希值 从而得到验证公锈 ←表示生 成； 步骤5.3、 当且仅当AQX＝α +UM(mod  q)且 时， 表 示完整性检测通过。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114745110 A 3