[发明专利]基于椭圆曲线的考虑发布与订阅双方隐私的数据交互方法

说明书

本发明公开了一种基于椭圆曲线的考虑用户隐私的发布‑订阅类服务协议，所述协议包括信息发布者、订阅者、以及与所述信息发布者和订阅者均通信连接的内容分发服务器，所述信息发布者、订阅者分别在所述内容分发服务器进行注册，所述协议还包括：所述信息发布者与所述订阅者利用椭圆曲线密钥交换算法建立两者的关注关系；基于所述关注关系，在所述内容分发服务器的审核成功后，所述订阅者获得所述信息发布者发布的信息。该协议在确保平台按既定模型正确运行的情况下，保护用户的隐私。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及一种基于椭圆曲线的考虑发布与订阅双方隐私的数据交互方法。

背景技术

发布订阅是一种消息模式(简称Pub/Sub)，其中包括非直接传递信息的publisher叫publish，和接收信息的subscriber叫subscribe。publisher把不同的消息进行分类，同时不需要知道subscriber是谁。subscriber订阅感兴趣的分类，并只接收订阅的分类中信息，同时也不需要知道publisher是谁。Pub/Sub服务的典型模式是订阅者订阅某一特定的消息队列，而发布者向特定的消息队列中发送消息。消息将由中间代理异步地传送给订阅者进行处理。Pub/Sub服务在诸多领域有着广泛的应用，因此对这类系统上的隐私保护研究是一个热门研究领域。

Pub/Sub服务依赖于中间代理的匹配算法和路由选择，而在信息加密的环境中完成这两个操作将会变得极其复杂。Shikfa等针对这一问题提出了基于可交换加密算法的隐私保护方案，该方案在保持中间代理正常执行其功能的同时阻止了其对数据内容的访问。Choi则提出了对信息进行等距同构，并通过对距离的运算来实现匹配算法和路由选择的方案，该方案可以有效减轻中间代理在执行对加密数据的匹配算法时负载偏高的问题。Raiciu则将基于属性的加密与Pub/Sub服务进行结合以实现一个不需要密钥共享的隐私保护Pub/Sub服务。

随着物联网(IoT)技术的发展，点对点的Pub/Sub系统(或称为无中间代理的Pub/Sub系统)的应用越来越广泛。点对点Pub/Sub系统的用户认证、匹配算法和路由选择均和常规的Pub/Sub系统有一定区别，因此其隐私保护方案和常规的Pub/Sub系统也有所不同。Tariq提出了一种由发布者管理订阅私钥，并利用基于身份的加密技术保护点对点Pub/Sub系统隐私的解决方案。而在IoT网络中，Pub/Sub系统隐私保护的功耗问题也成为了一个热门的研究方向。Barazzutti提出了利用布隆过滤算法和简单随机化方法对待匹配消息进行前置过滤以降低Pub/Sub系统功耗的解决方案。

现有的Pub/Sub服务从角色上可以分为订阅者、信息发布者、内容分发服务器。这类服务，其运行过程可以总结为：

(1)信息发布者和订阅者首先在内容分发服务器进行注册。

(2)信息发布者不定期的在内容分发服务器公布信息Topic，比如美食、医疗保健、政治宣讲、股票等信息。为了方便后续书写，后面我们将美食、医疗保健、政治宣讲、股票等标识内容重要信息的关键字称为HashTag，简称为HT。

(3)订阅者通过内容分发服务器向信息发布者就自己关心的内容比如某类型的信息，向信息发布者申请关注授权。

(4)信息发布者收到订阅者申请后，审核其资格并确定是否同意关注。

(5)信息发布者发布信息，包括信息内容、或信息链接，登入密码等信息。

(6)内容分发服务器将信息转给所有关注了该信息发布者该类信息的所有用户。

(7)订阅者成功接收来自内容分发服务器推送过来的信息。

在该过程中，存在严重的隐私信息泄露，主要有以下三个方面：