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申请/专利权人：湖南科技学院

摘要：本申请提供一种车联网中基于BLS签名的公钥同态的自适应隐私屏障方法，包括如下步骤：步骤一、提交注册阶段；步骤二、密钥生成与分发阶段；步骤三、任务派遣阶段；步骤四、数据上传阶段；步骤五、接受验证阶段；步骤六、边缘聚合阶段Data.AggCi，θi；步骤七、聚合上传阶段：步骤八、解密验证阶段。在密文状态下直接进行数据聚合，不仅维持了原算法的同态特性，避免了频繁的加解密需求，同时增强了数据传输与聚合的安全性；通过边缘服务器上进行计算和处理，不仅优化提升了计算效率，而且降低了单服务器被攻破造成数据泄露的风险，为在数据隐私保护前提下的高效数据处理与分析提供了有效支持。

主权项：1.一种车联网中基于BLS签名的公钥同态的自适应隐私屏障方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提交注册阶段：各角色向安全信任机构TA提交注册请求；步骤二、密钥生成与分发阶段：安全信任机构TA对各角色的注册请求进行审查，审查通过后，安全信任机构TA对通过审查的角色生成并分发相应的秘钥对；首先，安全信任机构TA生成自己的私钥gmsk＝ξ1，ξ2和组公钥gpk＝g1，g2，h，u，υ，w；然后，安全信任机构TA利用CRT-Paillier算法的密钥生成部分，生成用于加解密的密钥对ak，pk，sk，pk←CRT-Paillier.KGk；利用BLS签名算法中的密钥生成部分，生成用于生成与验证标签合法性的密钥对x，p，x，p←BLS.KGk；利用群签名的密钥生成部分，生成用于生成群签名的密钥gsk[i]＝xi，Ai，gsk[i]←GS.KGk；将加解密的密钥对sk，pk以及用于BLS签名验证的密钥p发送给客户端；将生成BLS签名的密钥x以及生成群签名的密钥gsk[i]＝xi，Ai发送给参与者Ui；将用于验证群签名正确性的组公钥gpk＝g1，g2，h，u，υ，w发送给边缘服务器ES，安全信任机构TA产生自身的私钥gmsk＝ξ1，ξ2用于之后追踪恶意参与者；步骤三、任务派遣阶段：首先，客户端准备好任务的详细信息Task，并利用安全信任机构TA发送过来的公钥pk；公钥pk将发送给参与者Ui用于CRT-Paillier加密；随后，客户端将任务信息Task和公钥pk发送到云服务器CS，云服务器CS在接收到客户端的数据后，将任务信息Task和公钥pk转发到最接近执行任务的边缘服务器ES；步骤四、数据上传阶段：参与者Ui收集完所需数据后，将数据加密并签名后上传至边缘服务器ES；首先，参与者Ui收集所需的数据明文mi；随后，参与者Ui使用客户端提供的公钥pk对数据mi进行加密，生成Ci，Ci＝CRT-Paillier.Encmi，pk；参与者Ui利用自己的私钥x使用BLS签名算法为数据生成标签θi，θi＝BLS.Signxi，mi；参与者Ui还使用自己的私钥gsk[i]对加密数据进行签名σi，σi＝GS.Signgpk，xi，Ai，Ci；最后，参与者Ui将签名的加密数据Ci和标签θi,以及签名σi上传到边缘服务器ES；边缘服务器ES作为数据处理和存储的节点，在接收到上传的数据后进行进一步的处理和存储，以便后续的数据分析和应用；步骤五、接受验证阶段：使用组公钥对数据的签名进行验证，并丢弃无效数据，以确保系统中的数据是真实可信；步骤六、边缘聚合阶段Data.AggCi，θi：首先，边缘服务器ES会收集到来自各个参与者U1，U2，U3，...，Ui上传的经过验证的有效数据Ci，θi，其包含相应的密文Ci和数据的同态标签θi；然后，边缘服务器ES对有效数据Ci，θi进行聚合操作，将相似或相关的数据合并在一起，以便对数据进行更细致的分析和挖掘；密文聚合公式为： 数据的同态标签聚合公式为： 步骤七、聚合上传阶段：将经过聚合处理后的密文及其标签Ci，θi上传至云服务器CS；步骤八、解密验证阶段：客户端收到云服务器CS所发送的聚合结果C，θ后，聚合结果C，θ包括经过加密处理的密文C及其相应的标签θ；客户端利用自己的私钥sk对密文C进行解密，以获取到原始的聚合明文m，解密后的聚合明文m将被用于后续的验证和分析；将聚合结果C，θ进行解密m＝CRT-Paillier.Decsk，C后，使用接收到的标签验证聚合BLS.Verθ，m，p，并接收解密通过的聚合明文m；根据CRT-Paillier加密算法的加法同态性，得到：CRT-Paillierm，sk＝CRT-Paillierm1+m2+...+mn，sk；得其中，nj表示参与者的个数，也就是数据明文mi的个数；步骤九、申请追踪阶段：在验证数据过程中发生争议或存在安全问题时，客户端向安全信任机构TA上报问题，并请求对恶意参与者进行追踪和处理。

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百度查询： 湖南科技学院 车联网中基于BLS签名的公钥同态的自适应隐私屏障方法