[发明专利]一种可搜索的云计算环境数据加密存储系统和方法

权利要求书

1.一种可搜索的云计算环境数据加密存储系统，其特征在于：它包括分别连接密钥映射服务器并与所述密钥映射服务器进行数据交换的密钥管理服务器、加解密服务器、用户端、密文索引服务器和云平台；所述用户端向所述密钥映射服务器提出包括所述存储请求包括用户标识、索引关键字和用户数据的存储请求，或包括用户标识和所述索引关键字的数据请求；所述云平台存储所述用户数据加密后的密文数据并生成数据存储地址；所述密钥映射服务器根据所述存储请求生成密钥标识，将所述索引关键字和所述云平台返回的数据存储地址关联后，在加解密服务器中通过可搜索加密算法加密成密文索引再由所述密文索引服务器储存；所述密文索引服务器中根据所述数据请求中的索引关键字加密后的搜索密文检索到与所述索引关键字匹配的密文索引中包含的数据存储地址；所述密钥映射服务器根据所述数据存储地址向所述云平台请求加密数据；所述密钥管理服务器生成与所述密钥标识对应的、所述加解密服务器所需的密钥值；

所述密钥映射服务器中仅储存所述用户标识、密钥标识和数据存储地址的映射关系，所述密钥管理服务器中仅储存所述密钥标识和密钥值，所述密文索引服务器中仅储存所述密文索引。

2.如权利要求1所述的一种可搜索的云计算环境数据加密存储系统，其特征在于：所述密钥映射服务器用于使用所述密钥标识向所述密钥管理服务器提出密钥请求，接收所述密钥管理服务器生成的数据加密密钥值和索引加密密钥值；或向所述加解密服务器输入所述数据加密密钥值和所述用户数据，所述加解密服务器将所述用户数据转换成密文数据，由所述密钥映射服务器将所述密文数据输入云平台中保存并接收所述云平台输出的数据存储地址；或将所述索引关键字和所述数据存储地址关联后连同所述索引加密密钥值输入所述加解密服务器中加密成密文索引，再将所述密文索引存入所述密文索引服务器中，之后删除数据加密密钥值、索引加密密钥值、用户数据、索引关键字、密文数据和密文索引；

或根据所述用户端的所述数据请求，接收所述密钥管理服务器生成的与所述密钥标识对应的搜索密钥值，将所述索引关键字和所述搜索密钥值输入所述加解密服务器中生成搜索密文，将所述搜索密文发送给所述密文索引服务器中搜索与所述搜索密文匹配的所述密文索引，所述密文索引服务器将所述密文索引中包含的数据存储地址返回所述密钥映射服务器；或向所述云平台输入所述数据存储地址，接收与所述数据存储地址对应的所述密文数据；或根据与所述数据存储地址对应的所述密钥标识请求所述密钥管理服务器返回所述数据加密密钥值，将所述密文数据和所述数据加密密钥值一同输入所述加解密服务器，接收解密后的用户数据并返回所述用户端，所述密钥映射服务器删除所述数据加密密钥值、搜索密钥值、搜索密文、用户数据、索引关键字、密文数据。

3.如权利要求1所述的一种可搜索的云计算环境数据加密存储系统，其特征在于：所述密钥值包括数据加密密钥值、索引加密密钥值和搜索密钥值；所述加解密服务器用于使用所述数据加密密钥值将所述密钥映射服务器输入的所述用户数据加密成密文数据、所述密文数据解密成所述用户数据，使用所述搜索密钥值将所述数据请求中的索引关键字加密成搜索密文，使用所述索引加密密钥值将所述密钥映射服务器输入的关联后的索引关键字和所述数据存储地址通过可搜索加密算法加密成密文索引。

4.如权利要求1所述的一种可搜索的云计算环境数据加密存储系统，其特征在于：所述云平台用于保存由所述密钥映射服务器输入的所述密文数据，向所述密钥映射服务器返回所述数据存储地址；或根据所述密钥映射服务器输入的所述数据存储地址查找对应的所述密文数据，并向所述密钥映射服务器输出所述密文数据。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种可搜索的云计算环境数据加密存储系统，其特征在于：所述索引关键字包括用户输入的关键字和/或元数据信息，所述元数据信息包括文件名、作者、文件扩展名和修改日期。

6.如权利要求1或2或3或4所述的一种可搜索的云计算环境数据加密存储系统，其特征在于：所述密钥映射服务器、密钥管理服务器和云平台相互独立。