[发明专利]一种物联网大规模时序数据访问控制方法

说明书

本发明公开一种物联网大规模时序数据访问控制方法，使用对称加密的方式加密数据生产者采集到的隐私数据，数据生产者通过本地可信通信信道将对称加密密钥相关参数传输给数据所有者。数据所有者根据参数在本地构造出平衡二叉树，通过与数据消费者共享平衡二叉树内部节点实现对称加密密钥共享。为保证解密令牌能在不安全信道传输和外部存储，数据所有者采用可穿透的属性加密方案加密解密令牌，并制定相应的访问控制策略嵌入到解密令牌的密文中，只有满足访问策略的数据消费者才能用自己的私钥解密密文，获得解密令牌，从而根据解密令牌计算得到对称加密密钥，实现对隐私数据的解密。

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，具体涉及一种物联网大规模时序数据访问控制方法。

背景技术

近年来，我们见证了物联网行业的快速发展，物联网智能设备也在不断地融入到我们的生活中，例如智能家居、车联网、可穿戴设备等。物联网设备采集了大量基于时间的隐私数据，我们称之为时序数据。目前这些物联网设备采集的隐私数据都由服务提供商进行管理和存储，服务提供商将其存储于服务商的存储设备或基于云的数据分析服务系统中。数据所有者缺少对隐私数据的完全控制权，且服务提供商和第三方云存储服务机构都可能存在读取、贩卖和泄露隐私数据的行为，从而存在未经数据所有者许可的情况下泄露隐私数据的风险，这引起了公众对数据隐私保护的强烈欲望。

发明内容

本发明所要解决的是现有时序数据所面临的数据隐私保护问题，提供一种物联网大规模时序数据访问控制方法。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种物联网大规模时序数据访问控制方法，包括步骤如下：

步骤1、数据所有者生成系统安全参数和最大标签数，选取完整平衡二叉树的随机种子、2个哈希函数和深度；

步骤2、数据所有者通过安全通信信道将随机种子、2个哈希函数和深度传输给所有的数据生产者；

步骤3、数据所有者和数据生产者分别根据随机种子和2个哈希函数构造出所设深度的完整平衡二叉树；

步骤4、数据所有者和数据生产者分别将完整平衡二叉树的叶子节点的哈希值作为密钥派生函数的输入，生成对称加密密钥；

步骤5、数据生产者先将采集到的时序数据按照设定的时间长度划分成数据段，并封装成数据包；再对不同的数据包采用不同的对称加密密钥进行加密得到密文数据包；后将密文数据包上传至服务器；

步骤6、当数据消费者向数据所有者发送访问请求时，数据所有者先根据安全参数和最大标签数初始化可穿透属性加密算法，输出公钥和主密钥，再将公钥、主密钥和该数据消费者的属性集作为可穿透属性加密算法的密钥生成算法的输入，为该数据消费者生成唯一的私钥和初始的穿透密钥，并将私钥和初始穿透密钥发送给数据消费者；

步骤7、数据所有者根据数据消费者的属性集制定唯一的访问策略，并随机生成令牌标签列表，该令牌标签列表所含的令牌标签为设定的最大标签数，且每个令牌标签对应一个穿透密钥；

步骤8、数据所有者将待访问的数据包所处的时间段，在完整平衡二叉树中找到对应时间段的叶子节点，并确定所找到的所有叶子节点的共同祖先节点，以及各叶子节点到共同祖先节点的节点距离，并将共同祖先节点和节点距离打包为解密令牌；

步骤9、数据所有者将访问策略，公钥和令牌标签列表作为可穿透属性加密算法的加密算法的输入，对解密令牌和2个哈希函数进行加密，得到解密令牌密文，并将解密令牌密文和令牌标签列表打包后一并上传至服务器；

步骤10、数据消费者从服务器下载密文数据包和解密令牌密文；