[发明专利]一种大数据文件的压缩加密方法

权利要求书

1.一种大数据文件的压缩加密方法，其特征为采用如下步骤：

1)、读取文件，获得内容，对整个文件头文件和尾文件及数据内容进行分块; 将需要进行委托计算的数值与不需要进行委托计算的非数值数据进行继续分段,并进行压缩，分段后文件依然要维持相应的格式；

2)、针对内容进行选择性加密，并选择加密方式; 需要进行委托计算的数值压缩后加密的时候采用同态加密，其他数据压缩后采用非同态加密,并且记录分块的位置信息；在加密算法的选择上,根据数据需要进行计算的所有函数来判断需要的加密方法,在可以满足所有函数计算需要的前提下选用加密算法顺序为:一般加密、半同态加密、全同态加密;

3)、选择已有密钥或者产生密钥，根据选择的方法对各个数据块需加密内容进行加密;

4)、首先将每一个数据块压缩，再加密得到压缩密文，进行适应性编码转换操作，生成实际输入的密文段,并且对原明文段用随机数进行覆盖；

5）、将得到的压缩密文段进行存储,采用两种方式之一:a)当原文件格式可以追加数据的时候,在原文后面根据相应的文件格式要求追加密文数据,采用相应的格式保存最后的密文；b)将密文存放在一个新的文件中；以上两种加密方式均需将加密的数据块对应的明文段的位置信息，相应的解压缩，解密所需要的信息和参数记录存储；

对称密码算法加密的密钥由单向函数生成，单个分段的对称加密密钥由唯一确定这个分段的位置信息A和初始密码K的单向函数m（f（K，A））产生，f为一个函数，m为单向函数，一些误导功能的加密，有时候还需要两层的加密，需要较长的密钥，则利用该函数m产生一个流密码的密钥，通过这个密钥产生密钥流，在密钥流中截取需要的误导加密的各层密钥；

存在多个用户对应多个初始密码K_i，不同用户加密和解密自己负责的数据块，加密信息压缩后存放在加密信息表中，加密信息表中应该包含初始的密码K_i或者K_i的信息；若单个块密钥被窃取，采用新的初始密码产生密钥去加密被窃取密钥块，同时更新加密信息表中的密码信息。

2.如权利要求1所述的大数据文件压缩加密方法，其特征为：计算块密钥的时候，增加一个更改密钥次数的信息g（N），N为更改次数，通过单向的函数m（f（K，A，g（N）））产生块密钥，g（N）初值为空，m（f（K，A，g（N）））在初值为空的情况下，函数形式简化为m（f（K，A）），同步更改密钥信息表中的密钥次数信息。

3.如权利要求1所述的大数据文件压缩加密方法，其特征为：当有多级用户的时候，需确定各级用户的权限，由最高级用户产生一个初始密码K₁，同时产生下一级用户的密码，下一级用户初始密码K_r+1的单向函数为m（f（K_r，B），B为下一级用户的编号，K_r为上一级用户的初始密码，依次类推逐级产生多级用户的初始密码，直至产生最低级用户密码，再利用最低级用户的密码产生该用户具有加解密权限的数据块的对称加密块加密密钥。

4.如权利要求3所述的大数据文件压缩加密方法，其特征为：计算用户密码和块密钥的时候，增加一个更改密钥次数的信息g（N），用单向的函数m（f（K，A，f（N）））产生块密钥，用单向的函数m（f（K，B，f（N）））产生下级用户密码，g（N）初值为空，m（f（K，A，g（N）））在初值为空的情况下，函数形式简化为m（f（K，A）），在密钥信息表中也必须同样对应更改密钥次数的信息，A为文件的确定信息，若某一级用户的初始密码被盗，新密码由此用户的上一级用户初始密码产生。