技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效率的通信信息處理方法。

背景技術(shù)

信息和通訊技術(shù)是信息技術(shù)與通訊技術(shù)相融合而形成的一個(gè)新的概念和新的技術(shù)領(lǐng)域。以往通信技術(shù)與信息技術(shù)是兩個(gè)完全不同的范疇：通信技術(shù)著重于消息傳播的傳送技術(shù)，而信息技術(shù)著重于信息的編碼或解碼，以及在通信載體的傳輸方式。隨著技術(shù)的發(fā)展，這兩種技術(shù)慢慢變得密不可分，從而漸漸融合成為一個(gè)范疇。然而，現(xiàn)有技術(shù)中信息通信私密性得不到保護(hù)，安全性很低；同時(shí)現(xiàn)有通信方法使用范圍有限。

云計(jì)算可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供看似無(wú)限的虛擬化的資源服務(wù)，并且在此過(guò)程中隱藏了平臺(tái)和具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。如今的云服務(wù)提供商可以花費(fèi)較低的成本來(lái)提供高度可用的存儲(chǔ)服務(wù)和大規(guī)模并行化的計(jì)算資源。隨著云計(jì)算技術(shù)的普及，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)被集中起來(lái)由有指定權(quán)限的用戶所共享

如今的云存儲(chǔ)服務(wù)面臨著一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，就是如何在數(shù)據(jù)大規(guī)模增長(zhǎng)的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)的有效管理。為了實(shí)現(xiàn)云計(jì)算環(huán)境中數(shù)據(jù)管理的可伸縮性，重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)吸引了越來(lái)越多的關(guān)注。重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)是一種特殊的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，它用于刪除在云計(jì)算中相同數(shù)據(jù)的重復(fù)的副本。該技術(shù)用于提高存儲(chǔ)利用率，并且可以應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中減少必要的傳輸字節(jié)。與對(duì)相同的數(shù)據(jù)保存多個(gè)副本不同，重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)對(duì)相同數(shù)據(jù)只保留一個(gè)物理副本并將其它與此相同的數(shù)據(jù)指向該副本。雖然重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)帶來(lái)了很多好處，但是來(lái)自內(nèi)部或外部的安全威脅對(duì)于用戶敏感數(shù)據(jù)的安全性和隱私性的影響，也是需要考慮問(wèn)題。雖然傳統(tǒng)的加密方案可以提供數(shù)據(jù)保密性，但是與重復(fù)數(shù)據(jù)刪除系統(tǒng)存在不兼容的問(wèn)題。

具體來(lái)說(shuō)，在傳統(tǒng)加密方案中，不同的用戶用各自不同的密鑰來(lái)加密自己的數(shù)據(jù)，因此，來(lái)自不同用戶的相同數(shù)據(jù)有著不同的密文形式，這使得重復(fù)數(shù)據(jù)的刪除難以實(shí)現(xiàn)。收斂加密提供了一個(gè)可行的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除。它在加/解密一個(gè)數(shù)據(jù)副本時(shí)用的是一個(gè)收斂的密鑰，該密鑰通過(guò)計(jì)算該數(shù)據(jù)副本內(nèi)容的加密的哈希值產(chǎn)生。在密鑰生成和數(shù)據(jù)加密之后，用戶保留該密鑰并且將密文發(fā)送到云中。由于采用的是確定性加密，所以相同的數(shù)據(jù)副本將產(chǎn)生相同的收斂密鑰和相同的密文。

為了防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)，需要用一個(gè)安全的可證明數(shù)據(jù)擁有協(xié)議提供一個(gè)證據(jù)來(lái)證明用戶真的擁有和出現(xiàn)重復(fù)副本的那個(gè)文件。證明之后，服務(wù)器將為這些具有相同文件的用戶各自分派一個(gè)指針，而用戶并不需要上傳該相同的文件。用戶可以利用服務(wù)器提供的指針來(lái)下載加密過(guò)的文件，該文件只能由相應(yīng)的數(shù)據(jù)擁有者利用收斂密鑰進(jìn)行解密。因此，收斂加密技術(shù)可以讓云實(shí)現(xiàn)對(duì)密文的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除，并且可以通過(guò)提供所有權(quán)證明來(lái)避免未經(jīng)授權(quán)的用戶對(duì)文件的訪問(wèn)。然而，以前的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除系統(tǒng)不支持分級(jí)權(quán)限的重復(fù)性檢查，但是這類重復(fù)性檢查在許多應(yīng)用中卻是十分重要的。例如，在一個(gè)公司中，許多不同的權(quán)限將被分配給員工。為了節(jié)約成本和有效的管理，數(shù)據(jù)將被轉(zhuǎn)移到公共云中的存儲(chǔ)服務(wù)器提供商(云服務(wù)器)，也同樣使用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)來(lái)對(duì)相同的文件僅保存一個(gè)文件副本。而且，出于隱私性的考慮，一些文件將被加密并且僅允許一些具有指定權(quán)限的用戶進(jìn)行重復(fù)檢查，從而實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)控制。

傳統(tǒng)的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除系統(tǒng)是基于收斂特性的，雖然它在一定程度上為數(shù)據(jù)提供了保密性，但它并不支持不同權(quán)限的副本檢查。換句話說(shuō)，在基于收斂性加密技術(shù)的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除系統(tǒng)中，不考慮有關(guān)差分授權(quán)的問(wèn)題。這是因?yàn)閿?shù)據(jù)去重和不同權(quán)限的副本檢查本來(lái)是互相矛盾的。

為了證明現(xiàn)有技術(shù)的不足，首先利用前述的令牌發(fā)生器TagGen(F,kp)來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)這樣的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除系統(tǒng)。假設(shè)系統(tǒng)中有n個(gè)用戶，他們權(quán)限的集合為對(duì)中的每一個(gè)p都選擇一個(gè)kp，對(duì)于一個(gè)擁有權(quán)限的集合P_U的用戶U，他將被分配一個(gè)密鑰集

文件上傳：設(shè)想一個(gè)擁有權(quán)限集合P_U的數(shù)據(jù)擁有者U想要上傳文件F并將該文件與擁有權(quán)限集的用戶共享，而且對(duì)每一個(gè)p∈P_F，用戶計(jì)算并向公共云存儲(chǔ)服務(wù)提供商(云服務(wù)器)發(fā)送文件令牌φF，k_p＝TagGen(F,k_p)

如果在云服務(wù)器中發(fā)現(xiàn)了重復(fù)的副本，用戶將進(jìn)行對(duì)該文件的所有權(quán)的證明，若驗(yàn)證通過(guò)，用戶將被分配一個(gè)指針，表示允許對(duì)該文件進(jìn)行訪問(wèn)。