[发明专利]基于证书链的分布式数据安全共享方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于证书链的分布式数据安全共享方法及系统。即通过数据分级与用户角色划分的方法，赋予用户角色身份，实现用户对数据的访问控制；基于证书链模型，在子节点对用户角色进行划分；使用数字证书赋予用户角色身份，用户需向云中心节点申请数字证书，并使用子节点证书对用户证书签名；用户向云中心节点申请数据访问，上传用户证书，在云中心节点验证用户的访问权限。本发明通过数据分级与用户角色划分，实现用户对数据的访问控制，并基于证书链模型，使用数据证书来认证用户身份，解决了用户角色的管理问题与网络信任问题，角色分配更准确、灵活，缓解了云中心节点分配角色的压力，有效的解决了云中心节点与用户之间的信任问题。

技术领域

本发明涉及一种数据共享方法及系统，具体地说，本发明涉及一种基于证书链的分布式数据安全共享方法及系统。本发明属于数据安全应用技术领域。

背景技术

在当前网络互联和大数据时代，数据的共享与应用已成为一种重要的数据应用模式。与传统的数据本地应用系统不同，越来越多的分布式计算场景往往要求多个节点进行数据汇聚共享应用。从数据的安全应用方面考虑，这种多节点数据汇集共享应用面临的主要挑战在于：如何在数据共享应用中，确保数据来源清晰、责权明确、应用有度，保障数据的合法共享和使用。

目前，解决分布式数据安全共享应用的方法是：使用数据分级的方式对用户实现访问控制，即某一级别的用户仅有权访问与其对应的某一级别数据。其缺点是：在分布式系统中，如果仅根据数据安全分级来划分用户的等级，那么对于具有相同级别访问权限的用户可以访问该等级的全部数据。而在实际应用环境中，由于各子节点中用户来源不同、所处部门不同、用户角色具有多样性，同等级的数据并不该被拥有该数据等级权限的所有用户访问，这种单一的使用数据分级划分用户访问权限的方式显然满足不了实际需求。此外，由于用户大多分布在各子节点中，云中心节点与用户之间也存在信任问题。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种基于证书链的分布式数据安全共享方法及系统。该方法不仅解决了用户对数据访问控制的问题以及用户与云中心节点之间的信任问题，还解决了用户角色的分配和管理问题，角色分配更准确、灵活，缓解了云中心节点分配角色的压力。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于证书链的分布式数据安全共享方法，它包括如下步骤：

S1：对分布式数据进行分级，赋予访问不同级别数据的用户角色，将访问权限与角色绑定，实现用户对数据的访问控制；

S2：基于证书链模型，在各子节点对用户进行角色划分，用户通过分配角色获取访问权限；

S3：使用数字证书赋予用户角色身份，用户向云中心节点申请数字证书，并使用子节点证书对用户数字证书签名；

S4：用户向云中心节点申请数据访问，上传用户数字证书，在云中心节点验证用户的访问权限，验证通过后，访问相关数据。

进一步地，所述步骤S2基于证书链模型，在各子节点对用户进行角色划分的具体方法为：

S2.1、云中心节点将各子节点拥有的数据权限告知子节点，并将分配给各子节点的数据权限保存在数据库中；

S2.2、各子节点进行角色权限的划分，将划分的结果保存在云中心节点数据库中；

如果子节点的业务复杂，子节点可以将持续划分角色的权限再下发给子节点下的下级节点；权限下发给下级节点后，仍可以根据实际的需求再进行权限下发，形成一种链式的角色划分体系；

S2.3、若数据权限需要进行更新，则重复步骤S2.1，步骤S2.2操作。

进一步地，所述步骤S3使用数字证书赋予用户角色身份，用户向云中心节点申请数字证书，并使用子节点证书对用户数字证书签名，具体方法为：

S3.1、用户向所属子节点提交个人信息；