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较小存储空间下物联网隐私保护加密算法

更新时间：2019-12-11 18:20:57 大小：786K 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

当前物联网隐私保护加密算法所需存储空间较大,且计算复杂度高,不适于物联网用户众多、计算量大且存储空间较小的情况.为此,提出一种新的较小存储空间下物联网隐私保护加密算法.在对物联网中数据库关系进行分解的过程中,选用动态加密技术动态地产生密钥,使其适于较小存储空间环境.依据多辅助随机服务器和单数据库的思想对较小存储空间下物联网进行隐私保护,通过动态变换加密技术对数据进行加密后,利用预处理与在线查询两个阶段实现物联网用户信息的隐私保护.实验结果表明,采用所提算法进行物联网隐私保护加密,功能性和安全性较强,所需时间短,且能够保证加密隐私信息的完整性.

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Oct．2017

⑥2017 Sci．Tech．Engrg．

V01．17

No．29

科学技与工程

and

第17卷第29期2017年10月

Science

Technology

Engineering

1671— 1815(2017)29— 0308— 05

小存空下物网私保加密算法

娟蒋文娟刘寒冰

(黄河科技学院信息工程学院，州450063)

摘要当前物

网

私保加密算法所需存

空

大，且算复度高，不适于物网用众多、算量大且存

空

小的情况。此，提出一种新的小存

空

下物

网

私保加密算法。在

物

网中数据关系行分解的程中，

用

加密技

地

生密，使其适于小存

私保，通加密技数据行加密后，利用

果表明，采用所提算法行物私保加密，功能性和安全性

空

境。依据多助随机服器和数据的思想小存

理与在两个网用信息

，所需短，且能保加密

空

下物

网

行

段

物

的

私保

。

网

私信息的完整性。

物

网

私保

加密

关

中

存

空

法分号TP311．1；

文献

志

物

网因其用性，已被广泛用于各个

私保加密算法，将属性分解与密

网服中，达到用私保的目的，算法加

密性能好，然而需理的数据量大，大大增加了

学

用于物

域¨o。但因受到感网、通信网

身安全的影响，致数据在采集和

和

自

程中

J。

容易受到入侵，使用信息安全受到重威拉’3

服

器端

网

；文献[9]通

容

性

私保算法

曲

和当前常用的互网相比，物网出

受到的影响更大，若不能有效保

私安全，物网中个人与商

私安全

物

行

物

私保加密，算法通

物

网空

中

加密技

私加密

到物

网数据行加密，通求出数据

服

的

域均会大

道

拓扑构，增数据加密的可靠性，达

私保的目的。算法棒性，然而

差。

模受到重威，造成的失与后果无法估

网

”j-。所以，研究一种有效的物

密算法具有重要意

文献[6]通同型令牌与

网的存和定位

网

私保

加

展性相

。

上述算法的弊端，提出一种新的小存

物

网

空

下物

地

网

私保加密算法，通

加密。利用

加密技

理与在

生密

用

私保

密，

，

物

行

私保

加

矩

代价少，但用性不高；文献[7]通

两个

段

信息

行

私保

。

果表

与向量

算

物

网

物

私保加密，通判断

私保

明，所提算法私保性能

矩

与向量相与否

网

行

，

算

1 小存空下物网私保加

法基本思想

，然而矩向量数

算容易使用

密算法

信息失，无法有效

物

网

私保；文献

[8]提出一种制数据私和用

私的物

网

1．1 小存

空

下的

网中涉及的数据量很多，如果

所有数据关系都行属性分解和加密，将形成

大量存在差异的密，而存些密需要很大

的存 ¨⋯ 。在小存下，

网中数据关系行分解的

生密，使其适于小存

加密技

因

物

2017年3月23日收到

河南省基与前沿技研究

划

展

(162300410193)、州市科技局科技

划(20141371)、州市嵌入式系

用技重点

空

用

加

室

助

目(121 PYFZXl77)和河南省

高等学校重点科研目(158520015)

娟(1979一)，女，河南漯河人，士，副教授。研

密技，在

程中，

境。

物

助

地

空

第一作者介：

究方向：物网安全、数据管理技和网

juan877@163．c(im。

件。E— mail：zhangya．

在

形成密

的

程中，不允

出重复密

引用格式：

娟，蒋文娟，刘寒冰．小存

空

下物

网

私保

，也就是令元素存在共享的明文，但其位置不同，

形成的密文也存在差异¨¨。

加密算法[J]．科学技与工程，2017，17(29)：308— 312

Zhang Yajuan，Jiang Wenjuan，Liu Hanbing．Inter'net privacy protection

under the smaller

Tech—

物

网中某元素n。∈R，如果，，>J2，

eneryption algorithm

and

storage space[J]．Science

nology

Engineering，2017，17(29)：308_312

歹：=mod，。；反之如果J。<J2，

假 ^=J。，在J。=J2

万方数据

29期

娟，等：小存

空

下物

网

私保加密算法

立运行，但了有效

用

信息，需采用多服

器

的情况下停止。当J-=止，o口。与口啦相，通

完成加密运算。

其

代理‘15，1 61。

出口d中的属性

式(1)求出：

号i，其密可通

理

程如下。

下的物网中，

(1)在小存

空

Vi，

i=1，2，⋯ ，儿，通数据代理服器随机分配n个

MK=∑』(o

_：

、

⋯

R J

密

至

称加密函数E，同

可交加密函数

，=1

将式(1)描述的程看作第一次

。其

f=c

行

，完成数据

元

(t；，t：，⋯ ，t：)的

中，o用于描述异或运算；Ri用于描述平衡系数，其

加密，有：

可通 (i√，口i)按位算得到。第二次

密

『以=Eh(￡：)

(8)

iK：L(k。)

(2)数据代理服器将n个密

(以，K)

％=厂(oF)=∑MK(modJ)o弓=

‘=l

至k个助服器，同保存密文 ¨7|。

程主要通以下步

，

在

。

(2)

∑l∑(吁o Ri)(roodj)o吩l

(1)通某数据

完成

物网中k个

式(2)中，尺i用于描述平衡系数，其可通 (i，歹，

nii)按位算得到。

助代理服器中用信息的

，从而得到和用

信息

的密文 (Ui，K)。

某数据关系集合R，通最小加密粒度属

(2)用

通

私有密 r求出G=，(K)，

性分解形成符合私性限制

的属性集合F=

同

将其

至数据代理服器【l 8I。

{F，，F：}，

正属性F分解的有限元祖C={c，，

(3)数据代理服器利用加密函数，完成

C：，⋯ ，c。}，其元素可描述成R={口。，o：，⋯ ，c。}。已

G的解密，公式如下：

知K=八口口)与Ⅳu，假 C口=g(KF，％)，求出g的

即可取G。用％描述数型数据，其域是[一d，

d]，有：

H=f1(G)=f1[fr(K)]=f1{fr[丘(ki)]}=

(9)

fr(k。)

(4)用

通

和r相的密

其

行解密，求

d _I)

(3)

K；=K#(mod

出f1(H)=f1[fr(ki)]=ki，然后通 ki完成

∽

Cif=K；+ⅣⅡ。通没有律的

的解密，求出t：：

加密。

(10)

程

Ek-i1(以)=E磊1[E三1(t：)]

依据Ci=K：一Ⅳ私有：

用

私加密程是U=TCmod

P，解密

1)(4)

％=g’(％，Cg)=C口一 =C口一％(mod

是T=U8mod P，P是相

大的素数，用私有信

通

式(2)可

数据解密。

息的密

用(r，s) 行描述，服器存数据密

1．2物网用信息私保

用<e，d> 行描述¨9|。如果攻数据得到(e，

P)，利用解密能求出d，如果(e，d)信息很

依据多助随机服器和数据

小存

空

下物

网

行

私保，通

加密技

得到，

通

算e=lg，Umod P才可求出相关

数据行加密后，用信息行私

㈦13]。

信息‘

。

保

用(t；，t：，⋯ ，t：)描述通物理划分后生的

果分析

新关系R7的元数据，用E描述称加密算法，加

了

本文提出算法的有效性，需要行相

密

程如下：

MB、10 MB与

关的

分析。将数据文件划分成1

(5)

U=E^(r)

MB，将群算法和超混沌算法作

比行

解密程如下：

。

境如下：Intelxeon3 GHz，内存是4 GB，操

(6)

不

T=Eil(U)

作系是Windows XP。

2．1功能性和安全性

用．厂描述

可交加密函数，也就是通

同密和序算出的加密果和明文果

用

常用的群算法和超混沌算法作

一

：

比，本文算法的功能性与安全性情况

行

，3

(7)

网用

私保 ¨4I。助服器本和数据相互独

五。[以：(丁)]= [五。(T)]

种算法功能性比

果用表1 行描述，安全性比

利用

理与在

两个

段物

果用表2 行描述。

行

万方数据

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