(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 202210290948.X (22)申请日 2022.03.23 (71)申请人 扬州大学 地址 225009 江苏省扬州市大 学南路88号 (72)发明人 张博　彭明辉　张乐君　郭丽瑞　 (74)专利代理 机构 南京禹为知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 32272 专利代理师 王晓东 (51)Int.Cl. H04L 9/32(2006.01) H04L 9/08(2006.01) H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 基于区块链的边缘计算环境下冗余数据检 测和删除的方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于区块链的边缘计算 环境下冗余数据检测和删除的方法， 包括： 生成 密钥对， 根据密钥对生成完整数字签名， 并利用 密钥对验证完整数字签名的正确性； 若正确， 云 服务器则根据用户搜索 的频率对关键字进行排 序； 对排名前θ的关键字密文 和密文id进 行冗余数据检测， 生成热点子消息和签名δext； 将热点子消息和签名δext存储于热点数据池中 进行共享， 生成索引Indexhotdata， 并上传至区块 链； 基站向主节点主动提交索引Indexhotdata， 主 节点与边缘节 点根据数据的真实性达成共识； 本 发明具有与零知识证明相同的效果， 并且不会泄 露用户的隐私； 同时本发明实现了原始数据的热 点数据部分和冗余数据部分的分离， 保证了数据 的完整性。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 114726533 A 2022.07.08 CN 114726533 A 1.基于区块链的边 缘计算环境下冗余数据检测 和删除的方法， 其特 征在于， 包括： 生成密钥对， 根据所述密钥对生成完整数字签名， 并利用所述密钥对验证完整数字签 名的正确性； 若正确， 云服 务器则根据用户搜索的频率对关键 字进行排序； 对排名前θ的关键字密文 和密文id进行冗余数据检测， 生成热点子消息和签名 δext； 将所述热点子消息和所述签名δext存储于热点数据池中进行共享， 生成索引 Indexhotdata， 并上传至区块链； 基站向主节点主动提交索引Indexhotdata， 主节点与边缘节点根据数据的真实性达成共 识。 2.如权利要求1所述的基于区块链的边缘计算环境下冗余数据检测和删除的方法， 其 特征在于， 生成密钥对 包括： 通过认证机构随机 选择两个不相等的素 数h、 q； 利用证书颁发机构计算 n＝h×q； 根据所述素 数设置Euler函数φ(n)： φ(n)＝(h ‑1)*(q‑1)； 在[1,φ(n)]区间内随机 选取整数 e， 作为素 数； 定义整数d， 其满足(e ×d)mod φ(n)＝1； 根据所述素 数生成密钥对： PKU＝{n,e},SKU＝{n,d}； 其中， n为h×q， PKU和SKU分别为用户U的公钥和私钥。 3.如权利要求2所述的基于区块链的边缘计算环境下冗余数据检测和删除的方法， 其 特征在于， 生成完整数字签名包括： 选取t个固定 长度的随机数： (r1,r2,…,rt)； 计算每个子消息与ri连接的哈希值Hi： 连接每个哈希值Hi， 获得每个哈希值 拼接起来的字符串H： H＝H1||H2||…||Ht； 连接每个ri， 获得每个随机数拼接起 来的字符串R： R＝r1||r2||…||rt； 利用所述用户U的私钥SKU进行加密， 计算H的数字签名 ξH： ξH＝H^d mod n； 生成完整数字签名 ξfull： ξfull＝{ ξH,R} 其中， i的取值范围为[1， t]； 为第i个子消息的密文。 4.如权利要求3所述的基于区块链的边缘计算环境下冗余数据检测和删除的方法， 其 特征在于， 验证完整数字签名的正确性包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114726533 A 2利用边缘节点计算哈希值 其中i∈[1,b]； 判断所述哈希值 是否等于每个哈希值拼接起来的字符串H， 若等于， 基 站则利用所述用户U的公钥PKU＝{n,e}验证并计算ξH^e mod n， 若计算结果等于H， 则ξH是H 的有效签名。 5.如权利要求4所述的基于区块链的边缘计算环境下冗余数据检测和删除的方法， 其 特征在于， 对关键 字进行排序包括： 当云服务器接收到边缘节点上传的密文数据和密文数据对应的关键字密文后， 为每个 密文数据分配一个关键 字对应的密文id， 并记录； 过滤排名前θ 的关键字， 并将排名前θ 的关键字密文 和排名前θ 的关键字对应的密 文id发送给边 缘节点； 云服务器根据关键字的内容流行度对关键词的搜索频率进行预测， 并根据搜索频率对 关键字进行排序。 6.如权利要求5所述的基于区块链的边缘计算环境下冗余数据检测和删除的方法， 其 特征在于， 检测包括： 边缘节点接收来自云服 务器的排名前θ 关键 字密文 和密文id； 对排名前θ 的关键字密文 和排名前θ 的关键字对应的密文id进行扫描， 筛选热点 子消息子集 初始化Hunext＝null， 以拼接未提取消 息的哈希值， 初始化Rext＝null， 以拼接提取的消 息的随机数； 从完整数字签名 ξfull提取(r1,r2,…,rt)； 若第i个子消息的密文mi不属于X， 则计算Hi＝H(mi||ri)， Hunext＝Hunext||Hi， 如果属于则 计算Rext＝Rext||ri； 得到需要热点子消息 子集X和提取相应的签名 δext＝{ δfull,Hunext,Rext}。 7.如权利要求6所述的基于区块链的边缘计算环境下冗余数据检测和删除的方法， 其 特征在于， 包括： 边缘节点获得热点消息和相应提取的签名后， 将热点消息存储在热点数据池中进行共 享； 边缘节点根据热点数据的存储地址urlhotdata生成索引Indexhotdata， 并上传至区块链， 其 中， 索引I ndexhotdata为： 其中， 为urlhotdata对应的签名。 8.如权利要求7所述的基于区块链的边缘计算环境下冗余数据检测和删除的方法， 其 特征在于， 达成共识包括： 主节点通过PKU验证索引 Indexhotdata的正确性， 并将正确的Indexhotdata收集在数据集 Dataset中， 其中， 数据集Dataset为： Dataset＝{Indexhotdata,T}；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114726533 A 3