[发明专利]一种数据跨域安全共享系统及方法

权利要求书

1.一种数据跨域安全共享系统，其特征在于，所述数据跨域安全共享系统包括：

用户模块，由用户实体组成，是数据共享的实际参与者，用于用户身份注册、访问数据和上传数据；

多云自治模块，由云组织及云内外授权中心作为网络节点，多个云服务自治域D和所有被云计算中心认可的属性权威机构AA构成的特定联盟组成，用于负责用户身份注册与属性颁发，以及用于属性加密的密钥生成与分发；

数据存储模块，由具有强大计算能力和大存储容量的云服务提供商CSP组成，用于负责数据的存储及下载服务；

所述多云自治模块包括采用Raft协议使各节点达成共识的共识机制，用于进行域间差异化属性策略匹配的属性映射链AMC，用于维护数据所有者DO上传数据的元信息的文件信息链FIC，用于属性撤销更新的基于智能合约的属性撤销模块；文件信息链FIC包括数据所在域FileAddr、数据关键词集合Keywords、加密文件的散列值hash及经过属性基CP-ABE加密后，用户加密文件所使用的文件对称加密密钥的密文ET(k)。

2.如权利要求1所述的数据跨域安全共享系统，其特征在于，所述用户模块包括用于用户身份注册、属性分配的认证单元，用于根据用户操作要求对数据进行上传、下载、修改动作的操作单元，用于记录着各域用户的身份属性信息的身份属性链IAC，用于记录用户的访问请求与对应结果的访问记录链ARC。

3.如权利要求1所述的数据跨域安全共享系统，其特征在于，所述数据存储模块，用于存储经过数据所有者DO加密上传后的数据，接受数据访问者DU的请求并提供密文下载服务。

4.一种实施权利要求1～3任意一项所述的数据跨域安全共享系统的数据跨域安全共享方法，其特征在于，所述数据跨域安全共享方法包括以下步骤：

步骤一，初始化，AA部署智能合约：当用户进行身份注册时，自动化生成用户公私钥对和用户属性，将生成的身份属性经过共识算法上链并分发到用户；

步骤二，数据上传：数据所有者DO生成随机文件密钥k，使用密钥k执行对称加密算法加密明文数据M生成密文C上传至云端，同时记录数据M元数据信息；DO设定该数据访问结构策略树T，结合访问策略执行CP-ABE算法加密密钥k生成ET(k)；数据M元数据信息包括散列值、上传域和关键词；CP-ABE算法，包括：

(1)初始化算法(1^τ)→(PK，MK)：输入一个安全参数τ，输出公钥PK和主密钥MK；

(2)密钥生成算法(PK，MK，S)→(SK)：输入一个属性集合S、主密钥MK和公钥PK，输出用户私钥SK；

(3)加密算法(PK，M，AS)→(CT)：输入一个需要加密的明文M、公钥PK和访问策略AS，输出包含访问策略的密文CT；

(4)解密算法(PK，SK，CT)→(M)：输入包含访问策略的密文CT、由属性集合所生成的公钥PK和私钥SK，如果属性集合S满足访问策略时，用户就可以成功的解密出明文M；

步骤三，文件信息上链：将元数据信息、访问策略及ET(k)生成区块，经多云共识后上链；

步骤四，申请访问：数据使用者DU通过FIC链检索多云下所有数据信息，调用智能合约接口发起数据访问请求；

步骤五，访问判决：智能合约通过FIC链和AMC链自动查询数据访问策略和用户属性，并将匹配结果返回至云端；若用户属性匹配策略，则云端传输数据密文C给用户，用户通过解密FIC链中的ET(k)获取文件密钥k，使用k通过解密密文C获取明文数据。