CN118264398B 基于零知識證明的密文數據安全共享與訪問控制方法 （云南財經大學）

JinyiZhao,ZhenyingWen,Taowei基于零知識證明的密文數據安全共享與訪本發明提供一種基于零知識證明的密文數節點利用接收到的合法的重加密密鑰碎片結合本發明還建立了事務聚合機制和重加密正確性證明機制，不僅可以提高區塊鏈網絡的可擴展2S4、代理重加密節點利用接收到的合法的重加密密鑰碎片kFrag結合數據擁有者的公S5、輸入數據擁有者的公鑰pkA、數據使用者的私鑰skB以及一組t個重加密密文集合ppS7、數據使用者將屬性哈希值以及用戶屬性集合輸入2.根據權利要求1所述的一種基于零知識證明的密文數據安全共享與訪問控制方法，其特征在于，所述S5中對每個cFragi進行聚合并計算對稱密鑰εK之前進行重加密結果的正3.根據權利要求1所述的一種基于零知識證明的密文數據安全共享與訪問控制方法，S201、隨機選取整數s,y2,...,yn∈ZN，構成n維向量空間中的一個列向量?=(s,2,……Jn)用來分割共享密鑰，并計算原始密文分量3ii4.根據權利要求1所述的一種基于零知識證明的密文數據安全共享與訪問控制方法，S303、對于每一個重加密密鑰碎片kFrag定義為kprag=(id,rk,g".,Q,s,s:),其中5.根據權利要求1所述的一種基于零知識證明的密文數據安全共享與訪問控制方法，A以及系統主密鑰MSK；rkS409、輸出碎片CFrag=(R,D,id,g"")、膠囊capsule＝(P,D,ξ)和重加密密文46.根據權利要求1所述的一種基于零知識證明的密文數據安全共享與訪問控制方法，S502、定義Z1為zx,i的集合表示每x,j表示第j個分割后的子秘密哈希值；7.根據權利要求1所述的一種基于零知識證明的密文數據安全共享與訪問控制方法，pp58.根據權利要求1所述的一種基于零知識證明的密文數據安全共享與訪問控制方法，9.根據權利要求8所述的一種基于零知識證明的密文數據安全共享與訪問控制方法，全網節點并觸發智能合約，各節點利用VerifyNIZKP智能合約對每個cFrag進行共識驗證，10.根據權利要求1所述的一種基于零知識證明的密文數據安全共享與訪問控制方法，述Trading合約用于事務的收集并對所收集事務的完整性進行驗證，Processing合約和6問控制；張小紅等人提出了一種支持關鍵詞檢索的區塊鏈屬性代理重加密數據共享方法，7[0009]S4、代理重加密節點利用接收到的合法的重加密密鑰碎片kFrag結合數據擁有者輸出膠囊capsule以及capsule[0014]進一步的，所述S5中對每個cFragi進行聚合并計算對稱[0016]S201、隨機選取整數s,y2,...,yn∈ZN，構成n維向量空間中的一個列向量8[0026]S303、對于每一個重加密密鑰碎片kFrag定義為KFruag=(id,rk,".,Q,s,s:),9[0072]S807、全網節點將膠囊capsule、capsule碎片cFrag、零知識證明π輸入于零知識證明實現了鏈上可驗證重加密，所設計的事務聚合機制在保證數據可用性的同明在利用基于區塊鏈的密文策略屬性基加密算法實現高效數據共享和細粒度訪問控制的同時，進一步使用基于代理重加密的分布式密鑰管理服務為數據使用者管理和分發主密地存儲和管理重加密密鑰碎片，數據使用者只有獲得至少閾值t個密鑰碎片cFragn時才能[0112]已知M是一個l×n型訪問矩陣，ρ是一個從矩陣M行標集{1,2,,l}到屬性的映[0113]①隨機選取整數s,y2,...,yn∈ZN，構成n維向量空間中的一個列向量[0124]S305、將重加密密鑰碎片定義為kfrag-id,rk,8",Q,s,s:);[0128]代理重加密節點利用接收到的合法的重加密密鑰碎片kFrag結合Alice的公鑰pkA，創建隨機對稱密鑰εK，并利用其將系統主密鑰MSK加密)τ+u)；[0137]S409、輸出碎片膠囊cK[0140]輸入數據擁有者的公鑰pkA、數據使用者的私鑰skB以及一組t個重加密密文集合果的正確性驗證，驗證通過后再執行上述步驟，然后使用εK從重加密密文CTMSK中解密出碎片kfvrug=(id,rk,8",Q,s,s:),其中，CreatNIZKP函數定義為采用Fiat_Shamir技術的安全[0173]代理重加密節點將生成的證明π廣播給區塊鏈全網；[0177]S810、若式子成立則說明cFrag正確，反之說明cFrag有誤，輸出驗證結果中，Trading合約負責事務的收集并對所收集事務的完整性進行驗證，Processing合約和至ReceiveTx函數，同時為了確保傳遞過程中事務的完整務的完整性，如果驗證通過，則說明接收到的事務在傳遞過程中沒有被篡改，最后通過[0192]在Processing合約中，時間點將被分別更新為和[0199]S829、提交函數Withdraw()將上一狀態根prev_state_root、下一狀態根next_state_root以及零知識證明zk_proo[0209]當本地事務執行完畢后，本地的Merkle樹根會由上一狀態根prev_state_root轉鑰verification_key作為零知識證明生成函數ZKPGen()[0211]S839、使用zksnark密碼庫生成零知識證明zk_proof＝zksnark_lib.generate_[0212]S840、使用zksnark密碼庫中的verify_proof函數驗證生成的零知識證明的有效[0213]S841、如果零知識證明無效assertis_valid_proof，則輸出"Invalidzero_[0215]最后將上一狀態根prev_state_root、下一狀態根next_state_root、事務集[0216]S843、將上一狀態根prev_state_root、下一狀態根next_state_root、事務集transactions以及零知識證明zk_proof作為update_chain([0217]S844、發出驗證零知識證明有效性的請求require(verify_zkp(zk_proof)"[0219]圖2列舉了一個時間點配置方案來說明Trading合約和Processing合約的時間點的抗壓效果和鏈上執行簽名驗證智能合約和重加密結果正確性驗證智能合約所消耗的[0222]本發明仿真實驗平臺配置了Ubuntu22.10操作系統，處理器為AMDRyzen享方法，本發明和屬性代理重加密數據共享方法通過將大量雙線性配對運算替換為乘運確性驗證智能合約所消耗的Gas。其中，單個節點執行簽名驗證智能合約所產生的中心化問題的