[发明专利]一种基于SGX与ORAM技术的云计算密钥保护系统

权利要求书

1.一种基于SGX与ORAM技术的云计算密钥保护系统，其特征在于，包括用户终端和服务器，两者之间通讯连接；所述用户终端上设置有用户节点Enclave，用户节点Enclave包括私钥保存和加密区；所述服务器上设置有控制节点Enclave和数据节点Enclave；所述控制节点Enclave包括代码执行区、ORAM控制器和数据存放区，代码执行区用于执行代码，ORAM控制器包括ORAM数据映射表和缓存区，用于收到执行代码执行区中的数据请求后，从数据节点Enclave中提取数据；所述数据存放区用于临时存放从缓存区中取回的代码所需要的数据；所述数据节点Enclave用于存储用户数据，包括ORAM树和数据读取器；所述数据节点Enclave与控制节点之间相互密钥协商进行加密，并相互安全认证。

2.根据权利要求1所述的基于SGX与ORAM技术的云计算密钥保护系统，其特征在于，所述ORAM树为二叉树，每一个节点包含一个数据桶，每个数据桶包括设定数量的数据块，每一个数据块对应一个节点，且位置根据数据桶以及数据桶中的偏移量确定。

3.根据权利要求1所述的基于SGX与ORAM技术的云计算密钥保护系统，其特征在于，所述服务器内控制节点Enclave与数据节点Enclave之间通过密钥协商进行对称加密，加密的方法包括如下步骤：

(1)控制节点Enclave使用RDRAND指令生成一个随机素数p以及素数p的原生根q，再生产私有值X_A，通过计算公式计算出Y_A：

Y_A＝q^X_Bmod p

其中mod p为p的模运算，^为32比特与运算；

(2)控制节点Enclave使用EREPORT指令生成控制节点报告，控制节点报告中包括用于密钥协商的参数p、q和Y_A值；

(3)控制节点Enclave将生成的控制节点报告发送给数据节点Enclave；

(4)数据节点Enclave接收到控制节Enclave点报告后，使用EGETKEY指令对其中的消息认证码进行验证，如果验证通过，则使用RDRAND指令生成私有参数X_B，并通过计算公式计算Y_B

Y_B＝q^X_Bmod p

(5)数据节点Enclave调用EREPORT指令生成数据节点报告，数据节点报告包括Y_B值以及数据节点的MRENCLAVE值；

(6)采用计算公式计算出最终的加密密钥K

K＝Y_A^X_Bmod p。