[发明专利]一种基于环签名的数据完整性验证方法

权利要求书

1.一种基于环签名的数据完整性验证方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)数据所有者将原始数据划分为多个数据块；

(2)针对于每个数据块采用环签名算法进行签名，进而生成数据标签；

(3)将签名集和数据上传到云服务器，当数据所有者想要验证存储在云端的数据是否完整时，向第三方审计者发出审计请求；

(4)第三方审计者生成挑战信息并发送给云服务提供商；

(5)云服务提供商根据挑战信息生成证据信息，并发送给第三方审计者；

(6)第三方审计者通过验证等式检验数据的完整性；若等式成立则判定为数据完整，否则判定为数据不完整。

2.根据权利要求1所述的基于环签名的数据完整性验证方法，其特征在于，所述步骤(1)实现过程如下：

数据所有者对原始数据F进行分块，划分为多个数据块{F₁,F₂,…,F_n}，其中F_i∈F；为了生成所需要的公共参数，确定一个加法群G和它的两个子群G₁,G₂，定义一个均匀分布Q_k和两个矩阵K,生成公共参数pp＝(G,K,G₁,G₂,Q_k)；生成签名与验证所需要的密钥对，对于签名的密钥，首设置sk＝c_i和pk＝{l₁,l₂,…l_n}，生成公私钥对(sk,pk)，其中l_i＝Lc_i+e_i，m,r,p∈Z，c_i,e_i∈G₁。

3.根据权利要求1所述的基于环签名的数据完整性验证方法，其特征在于，所述步骤(2)实现过程如下：

对于数据F＝{F₁,F₂,…,F_n}，首先设置st∈{0,1}^2λ，然后对于数据F中的每一个数据块F_i，i∈(1,2,…,n)，计算Y_i＝H(F_i,R)，以及η_i＝(φ,τ,α_i)，其中φ∈[-(B₂-B₁),(B₂-B₁)]，B₁,B₂∈Z，τ由算法getMerklePath获得，α_i∈{0,1}^λ；最后生成数据标签信息其中H是哈希函数，R是一个环，rt_i是第i个哈希树的根，则T＝{σ₁,σ₂,…,σ_n}为数据F＝{F₁,F₂,…,F_n}的标签。

4.根据权利要求1所述的基于环签名的数据完整性验证方法，其特征在于，所述步骤(4)实现过程如下：

接收到审计请求之后，通过一组随机值和集合{1,2,…,n}中的一个随机子集u＝{u₁,u₂,…,u_v}，生成一个挑战信息chal＝{u_i,w_i}并发送给云服务提供商。

5.根据权利要求1所述的基于环签名的数据完整性验证方法，其特征在于，所述步骤(5)实现过程如下：

接收到挑战信息以后，云服务提供商根据挑战信息生成证据信息，首先计算辅助验证信息然后计算最后生成证据信息发送给第三方审计者。

6.根据权利要求1所述的基于环签名的数据完整性验证方法，其特征在于，所述步骤(6)实现过程如下：

当接受到证据信息之后，第三方审计者根据证据信息计算聚合验证信息然后验证以下等式是否成立，若等式成立则判定为数据完整，否则判定为数据不完整：

其中，是集合中的第u_i个值，是第u_i个数据和环R组成的集合的哈希，是前u_i个哈希树的根的集合，是第u_i个辅助验证信息，是第u_i个哈希树的根。