本发明涉及信息安全，具体涉及一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密方法及系统。
背景技术：
1、智能电网中包含大量不同类型的设备和应用，这些设备和应用会生成、收集和传输能源数据，这些数据具有巨大的体量、复杂的结构和多样性等特点。攻击者可能通过修改能源数据，导致电网运行异常或错误决策。由于智能电网是一个高度分布式的系统，智能电网需要一个可扩展、可互操作且分布式的计算基础设施来存储和处理这些数据。业务数据中可能包含敏感和私人信息，这需要特别关注数据的安全和隐私保护，否则攻击者可能通过数据推断对开展使用模式攻击。防止攻击者未经授权访问高度安全的信息，依赖实施访问控制。
2、传统的访问控制技术通常配置可信服务器存储明文数据，仅依赖软件以确定用户访问其被授权访问的数据，导致智能电网数据的加密可靠性低，数据消息容易泄露；因此，本发明旨在提供一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密方法及系统，以解决上述提到的相关问题。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是传统的访问控制技术通常配置可信服务器存储明文数据，仅依赖软件以确定用户访问其被授权访问的数据，导致智能电网数据的加密可靠性低的相关问题，目的在于提供一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密方法及系统，通过利用系统私钥、群标识和属性集合，结合随机选取的第一随机数生成标识私钥和属性密钥，再通过结合标识私钥和属性密钥生成用户私钥，以将与属性相关的属性密钥和与系统私钥相关的标识私钥进行关联，只有当数据使用者的属性集合满足嵌入密钥密文的访问策略时，才可以解密密钥密文获得对称密钥，从而增加智能电网数据的加密可靠性，防止智能电网数据泄露。
2、本发明通过下述技术方案实现：
3、一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密方法，方法包括：
4、密钥生成中心基于系统安全参数，生成双线性映射群参数作为公共参数，并生成系统私钥和系统公钥；
5、密钥生成中心为申请用户私钥的数据使用者分配群标识和属性集合，利用系统私钥、群标识和属性集合，并结合随机选取的第一随机数生成标识私钥和属性密钥，结合标识私钥和属性密钥生成用户私钥并发送至数据使用者；
6、数据拥有者利用sm4分组密码算法加密业务数据得到加密数据，利用cp-abe算法加密对称密钥得到密钥密文，将加密数据和密钥密文均发送至云服务提供者；
7、数据使用者向云服务器提供者提交业务数据申请，若数据使用者的属性集合满足嵌入密钥密文的访问策略，则数据使用者可以解密密钥密文获得对称密钥，并利用sm4分组密码算法解密加密数据得到业务数据。
8、进一步地，密钥生成中心为申请用户私钥的数据使用者分配群标识和属性集合，利用系统私钥、群标识和属性集合，并结合随机选取的第一随机数生成标识私钥和属性密钥，结合标识私钥和属性密钥生成用户私钥并发送至数据使用者，具体为：
9、数据使用者向密钥生成中心发送用户私钥申请请求，密钥生成中心为申请用户私钥的数据使用者分配群标识和属性集合；
10、密钥生成中心随机选取第一随机数，结合系统私钥、群标识和属性集合生成标识私钥和属性密钥；
11、利用标识私钥和属性密钥，生成用户密钥并发送至数据使用者。
12、进一步地，密钥生成中心随机选取第一随机数，结合系统私钥、群标识和属性集合生成标识私钥和属性密钥，结合标识私钥和属性密钥生成用户私钥并发送至数据使用者，具体为：
13、密钥生成中心随机选取第一随机数，并结合系统密钥、群标识和属性集合生成标识私钥；
14、对于属性集合中的每个属性选取第二随机数，并结合公共参数生成第一属性密钥和第二属性密钥；
15、基于标识私钥、第一属性密钥和第二属性密钥，生成用户私钥并发送至数据使用者。
16、进一步地，密钥生成中心基于系统安全参数，生成双线性映射群参数作为公共参数，并生成系统私钥和系统公钥，具体为：
17、密钥生成中心基于系统安全参数，生成双线性映射群参数作为公共参数；
18、密钥生成中心随机选取至少一个第三随机数作为系统私钥，利用系统私钥并结合公共参数以生成系统公钥。
19、进一步地，公共参数具体包括：素数n；阶为素数n的加法循环群g1、g2、zn；阶为素数n的乘法循环群gt；双线性映射e：g1×g2→gt；加法循环群g1的生成元p1；加法循环群g2的生成元p2；哈希映射函数h1：{0,1}*→zn；哈希映射函数h2：{0,1}k→g2。
20、进一步地，利用cp-abe算法加密对称密钥得到密钥密文，具体为：
21、随机选取一个第四随机数生成第一密文组件，并根据数据使用者的属性集合构造阈值树，其中，阈值树中每个叶节点与属性集合中的属性一一对应；
22、基于对对称密钥进行加密以生成第二密文组件；
23、利用密钥派生函数对第一密文组件、对称密钥的比特长以及数据使用者的群标识进行加密以生成派生密钥，再结合派生密钥和第二密文组件以生成第三密文组件；
24、基于阈值树中的每个叶节点对应的属性以及系统公钥，生成第一属性密文组件和第二属性密文组件；
25、基于第一密文组件、第二密文组件、第三密文组件、第一属性密文组件和第二属性密文组件，以确定密钥密文。
26、本发明还提供一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密系统，系统用于上述任意一项所述的一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密方法中，系统包括：
27、系统密钥生成模块，用于密钥生成中心基于系统安全参数，生成双线性映射群参数作为公共参数，并生成系统私钥和系统公钥；
28、用户密钥生成模块，用于密钥生成中心为申请用户私钥的数据使用者分配群标识和属性集合，利用系统私钥、群标识和属性集合，并结合随机选取的第一随机数生成标识私钥和属性密钥，结合标识私钥和属性密钥生成用户私钥并发送至数据使用者；
29、数据加密模块，用于数据拥有者利用sm4分组密码算法加密业务数据得到加密数据，利用cp-abe算法加密对称密钥得到密钥密文，将加密数据和密钥密文均发送至云服务提供者；
30、数据解密模块，用于数据使用者向云服务器提供者提交业务数据申请，若数据使用者的属性集合满足嵌入密钥密文的访问策略，则数据使用者可以解密密钥密文获得对称密钥，并利用sm4分组密码算法解密加密数据得到业务数据。
31、本发明还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述中任意一项所述的方法的步骤。
32、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述中任意一项所述的方法的步骤。
33、本发明还提供一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令被计算机设备集群运行时，使得所述计算机设备集群执行如上述任一项所述的方法。
34、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
35、在本发明中，通过利用系统私钥、群标识和属性集合，结合随机选取的第一随机数生成标识私钥和属性密钥，再通过结合标识私钥和属性密钥生成用户私钥，以将与属性相关的属性密钥和与系统私钥相关的标识私钥进行关联，只有当数据使用者的属性集合满足嵌入密钥密文的访问策略时，才可以解密密钥密文获得对称密钥，从而增加智能电网数据的加密可靠性，防止智能电网数据泄露。
1.一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密方法，其特征在于，密钥生成中心为申请用户私钥的数据使用者分配群标识和属性集合，利用系统私钥、群标识和属性集合，并结合随机选取的第一随机数生成标识私钥和属性密钥，结合标识私钥和属性密钥生成用户私钥并发送至数据使用者，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密方法，其特征在于，密钥生成中心随机选取第一随机数，结合系统私钥、群标识和属性集合生成标识私钥和属性密钥，结合标识私钥和属性密钥生成用户私钥并发送至数据使用者，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密方法，其特征在于，密钥生成中心基于系统安全参数，生成双线性映射群参数作为公共参数，并生成系统私钥和系统公钥，具体为：
5.根据权利要求4所述的一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密方法，其特征在于，公共参数具体包括：素数n；阶为素数n的加法循环群g1、g2、zn；阶为素数n的乘法循环群gt；双线性映射e：g1×g2→gt；加法循环群g1的生成元p1；加法循环群g2的生成元p2；哈希映射函数h1：{0,1}*→zn；哈希映射函数h2：{0,1}k→g2。
6.根据权利要求1所述的一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密方法，其特征在于，利用cp-abe算法加密对称密钥得到密钥密文，具体为：
7.一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密系统，其特征在于，系统用于权利要求1-6任意一项所述的一种用于智能电网数据的密文策略属性基加密方法中，系统包括：
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任意一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任意一项所述的方法的步骤。
10.一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当所述指令被计算机设备集群运行时，使得所述计算机设备集群执行如权利要求的1至6任一项所述的方法。
