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一種健康檔案信息管理服務(wù)系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12600028閱讀:318來源:國知局
一種健康檔案信息管理服務(wù)系統(tǒng)的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及信息管理領(lǐng)域,具體涉及一種健康檔案信息管理服務(wù)系統(tǒng)。



背景技術(shù):

相關(guān)技術(shù)中,健康監(jiān)測穿帶式設(shè)備、家用監(jiān)護設(shè)備的高速發(fā)展為個人健康檔案信息獲取提供了新途徑,但沒有統(tǒng)一的信息管理服務(wù)平臺支持,這些信息檔案依然是碎片化的狀態(tài)。

另一難題就是電子化病歷和健康檔案方案儲存的信息安全和隱私保護,阻礙了健康檔案信息服務(wù)行業(yè)的發(fā)展,個人無法享受到云技術(shù)服務(wù)架構(gòu)和互聯(lián)網(wǎng)給用戶帶來健康管理的便利性和更好的體驗服務(wù)。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為解決上述問題,本發(fā)明旨在提供一種健康檔案信息管理服務(wù)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):

提供了一種健康檔案信息管理服務(wù)系統(tǒng),包括云服務(wù)中心、用戶移動終端、服務(wù)提供終端和數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng),所述云服務(wù)中心包括信息檔案存儲模塊、健康分析模塊、健康服務(wù)應(yīng)用模塊,所述信息檔案存儲模塊用于存儲健康檔案信息,根據(jù)存儲的健康檔案信息生成或更新用戶賬號下的健康檔案,所述健康分析模塊用于對健康檔案信息進行數(shù)據(jù)分析處理得到健康分析結(jié)果,以及根據(jù)健康分析結(jié)果從服務(wù)提供終端提供的服務(wù)項目中確定匹配的服務(wù)項目;所述健康服務(wù)應(yīng)用模塊用于根據(jù)用戶移動終端發(fā)送的服務(wù)請求,推送所述匹配的服務(wù)項目至相應(yīng)的用戶移動終端,以及實現(xiàn)用戶移動終端所選擇服務(wù)項目對應(yīng)的功能服務(wù);所述數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)用于保障健康檔案信息的存儲和傳輸安全。

本發(fā)明的有益效果為:為用戶提供除健康檔案信息存儲服務(wù)外,同時通過健康分析模塊反饋用戶個人健康狀態(tài)、提醒和匹配出該用戶健康需求相應(yīng)的服務(wù),同時設(shè)置數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng),保障健康檔案信息的存儲和傳輸安全,安全性高,從而解決了上述的技術(shù)問題。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進一步說明,但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)連接示意圖。

圖2是本發(fā)明數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記:

云服務(wù)中心1、用戶移動終端2、服務(wù)提供終端3、數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4、信息檔案存儲模塊10、健康分析模塊11、健康服務(wù)應(yīng)用模塊12、數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41、云存儲加解密系統(tǒng)42、控制系統(tǒng)43、安全管理中心44。

具體實施方式

結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。

應(yīng)用場景1

參見圖1、圖2,本應(yīng)用場景的一個實施例的提供了一種健康檔案信息管理服務(wù)系統(tǒng),包括云服務(wù)中心1、用戶移動終端2、服務(wù)提供終端3和數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4,所述云服務(wù)中心1包括信息檔案存儲模塊10、健康分析模塊11、健康服務(wù)應(yīng)用模塊12,所述信息檔案存儲模塊10用于存儲健康檔案信息,根據(jù)存儲的健康檔案信息生成或更新用戶賬號下的健康檔案,所述健康分析模塊11用于對健康檔案信息進行數(shù)據(jù)分析處理得到健康分析結(jié)果,以及根據(jù)健康分析結(jié)果從服務(wù)提供終端3提供的服務(wù)項目中確定匹配的服務(wù)項目;所述健康服務(wù)應(yīng)用模塊12用于根據(jù)用戶移動終端2發(fā)送的服務(wù)請求,推送所述匹配的服務(wù)項目至相應(yīng)的用戶移動終端2,以及實現(xiàn)用戶移動終端2所選擇服務(wù)項目對應(yīng)的功能服務(wù);所述數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4用于保障健康檔案信息的存儲和傳輸安全。

優(yōu)選的,所述健康服務(wù)應(yīng)用模塊12還用于根據(jù)用戶移動終端2或服務(wù)提供終端3的操作,查詢用戶賬號下的健康檔案和健康分析結(jié)果。

本發(fā)明上述實施例為用戶提供除健康檔案信息存儲服務(wù)外,同時通過健康分析模塊11反饋用戶個人健康狀態(tài)、提醒和匹配出該用戶健康需求相應(yīng)的服務(wù),同時設(shè)置數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4,保障健康檔案信息的存儲和傳輸安全,安全性高,從而解決了上述的技術(shù)問題。

優(yōu)選的,所述用戶移動終端2包括用戶關(guān)系授權(quán)模塊,所述云服務(wù)中心1包括用戶授權(quán)驗證系統(tǒng),所述用戶授權(quán)驗證系統(tǒng)包括授權(quán)與權(quán)限驗證模塊;所述用戶關(guān)系授權(quán)模塊用于發(fā)送授權(quán)請求至云服務(wù)中心1,所述授權(quán)請求包括被授權(quán)的用戶賬號或服務(wù)賬號;所述授權(quán)與權(quán)限驗證模塊用于當(dāng)接收到授權(quán)請求時,對所述被授權(quán)的用戶賬號或服務(wù)賬號授予對發(fā)送授權(quán)請求的用戶賬號下健康檔案及健康分析結(jié)果的操作權(quán)限。

本優(yōu)選實施例進一步提高了健康檔案信息訪問的安全性能。

優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4包括數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41、云存儲加解密系統(tǒng)42、控制系統(tǒng)43和安全管理中心44;所述數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40用于負(fù)責(zé)健康檔案信息數(shù)據(jù)的存儲管理、備份及查詢;所述數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41用于對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行預(yù)處理;所述云存儲加解密系統(tǒng)42用于按照優(yōu)化的訪問控制安全策略對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密或解密;所述控制系統(tǒng)43用于將健康檔案信息數(shù)據(jù)存儲至相應(yīng)的存儲設(shè)備;所述安全管理中心44用于對各系統(tǒng)安全進行統(tǒng)一監(jiān)控管理。

本優(yōu)選實施例構(gòu)建了數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的,所述負(fù)責(zé)健康檔案信息的存儲管理、備份及查詢,包括:

(1)對健康檔案信息的數(shù)據(jù)格式進行轉(zhuǎn)換,建立適用于非關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行存儲的格式;

(2)將健康檔案信息數(shù)據(jù)分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專業(yè)數(shù)據(jù),采用集中式和分布式結(jié)合的策略對數(shù)據(jù)進行存儲,存儲時所有數(shù)據(jù)都進行備份;所述集中式和分布式結(jié)合的策略包括:對于高于預(yù)設(shè)頻率的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用集中式存儲,對于低于預(yù)設(shè)頻率的專業(yè)數(shù)據(jù)采用分布式存儲;

(3)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)檢索算法,對數(shù)據(jù)進行快速檢索,所述數(shù)據(jù)檢索算法采用目錄檢索和搜索引擎相結(jié)合的方式進行,具體包括:建立數(shù)據(jù)目錄,根據(jù)目錄對數(shù)據(jù)進行初步檢索;在搜索引擎輸入關(guān)鍵詞,對數(shù)據(jù)進行精確檢索;搜索引擎按照一定的方式尋找匹配的數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)與關(guān)鍵詞的匹配程度進行排序反饋給用戶。

本優(yōu)選實施例采用目錄檢索和搜索引擎結(jié)合的檢索算法,能夠快速、準(zhǔn)確的獲取數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的,所述對各系統(tǒng)安全進行統(tǒng)一監(jiān)控管理,包括:

(1)針對數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41、云存儲加解密系統(tǒng)42、控制系統(tǒng)43不同的安全防護要求采取對應(yīng)的安全防護技術(shù),配備相關(guān)的安全防護設(shè)備,形成完整的安全防護體制;

(2)建立有效的數(shù)據(jù)安全策略,對數(shù)據(jù)存儲、傳輸、訪問過程中的安全進行綜合考慮,不僅對健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密,同時對健康檔案信息數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議進行加密;

(3)建立病毒和木馬防御機制,定期更新病毒庫和升級防火墻,更新周期為T,T取值為6-10天,對檢測到的異常數(shù)據(jù)要進行分析,并發(fā)出預(yù)警。

本優(yōu)選實施例實現(xiàn)了對各系統(tǒng)安全的統(tǒng)一監(jiān)控管理。

優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41包括數(shù)據(jù)分割單元、數(shù)據(jù)抽取單元和訪問控制安全策略優(yōu)化單元,所述數(shù)據(jù)分割單元用于對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)分割成多個互斥的數(shù)據(jù)集合;所述數(shù)據(jù)抽取單元用于對所述互斥的數(shù)據(jù)集合按照自定義的排序規(guī)則進行排序,將每個數(shù)據(jù)集合中的第一個數(shù)據(jù)單元按序抽取出來,與所述排序規(guī)則一起保存作為小塊數(shù)據(jù),其中所述互斥表示數(shù)據(jù)集合中的兩兩數(shù)據(jù)單元之間不存在任何關(guān)聯(lián);所述訪問控制安全策略優(yōu)化單元用于基于細(xì)粒度資源分割的訪問控制安全策略優(yōu)化方法生成系統(tǒng)的訪問控制安全策略,包括:

(1)基于被數(shù)據(jù)抽取單元處理后的互斥的數(shù)據(jù)集合,構(gòu)建層次化數(shù)據(jù)數(shù)結(jié)構(gòu),所述層次化數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)為三層數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu),其包括服務(wù)層、邏輯層和物理層,所述服務(wù)層為與數(shù)據(jù)調(diào)度服務(wù)相關(guān)的樹根節(jié)點,所述邏輯層為訪問控制安全策略中關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù),所述物理層包括所有互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元;

(2)基于訪問控制標(biāo)記語言XACML制定針對不同安全等級的數(shù)據(jù)的訪問控制安全策略,將訪問控制安全策略中與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的規(guī)則投影到所述互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元上,從而將訪問控制安全策略中的規(guī)則細(xì)化到數(shù)據(jù)維度;

(3)在每個所述互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元上進行規(guī)則優(yōu)化,以刪除分配在每個數(shù)據(jù)單元上的規(guī)則的沖突和冗余;

(4)合并優(yōu)化后的規(guī)則,生成優(yōu)化的訪問控制安全策略。

優(yōu)選的,所述將數(shù)據(jù)存儲至相應(yīng)的存儲設(shè)備,包括:

(1)將小塊數(shù)據(jù)存儲至本地存儲器,并采用用戶定義的加密技術(shù)對小塊數(shù)據(jù)進行加密;

(2)將剩余數(shù)據(jù)通過云存儲加解密系統(tǒng)42加密后存儲到云服務(wù)中心1的云存儲器中;其中,當(dāng)云存儲器接收到數(shù)據(jù)后,云對該數(shù)據(jù)進行完整性校驗后保存在存儲節(jié)點中。

上述兩個優(yōu)選實施例設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41,先對需保密的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分割和數(shù)據(jù)抽取處理,再進行訪問控制安全策略中的規(guī)則細(xì)化,可以減少數(shù)據(jù)存儲的物理存儲空間,降低存儲的開銷,并消除訪問控制安全策略中的沖突和冗余,提高訪問控制決策效率;通過數(shù)據(jù)抽取處理抽取部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲到本地存儲器中,其余數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)的訪問控制安全策略后存儲至云存儲器中,解決了傳統(tǒng)的基于單純加密技術(shù)的云存儲數(shù)據(jù)隱私保障機制在實際的數(shù)據(jù)操作過程中帶來的比較大的系統(tǒng)開銷和繁瑣,可以有效防止惡意用戶或云存儲管理員非法竊取、篡改用戶的隱私數(shù)據(jù),提高了需保密的數(shù)據(jù)存儲的安全性能。

優(yōu)選的,所述云存儲加解密系統(tǒng)42主要由數(shù)據(jù)擁有者、屬性機構(gòu)、云、可信三方、用戶五個實體構(gòu)成,所述對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密或解密,包括:

(1)可信三方為用戶和屬性機構(gòu)分別分配用戶身份標(biāo)識UAID和屬性機構(gòu)身份標(biāo)識AID,包括:

A、進行初始化,可信三方設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)為其中α為隨機整數(shù);

B、對于每個合法用戶,可信三方分配UAID并為其生成證書:

<mrow> <mi>C</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>f</mi> <mi>i</mi> <mi>c</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mover> <mi>E</mi> <mo>^</mo> </mover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>H</mi> <mo>(</mo> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> <mo>)</mo> <mo>,</mo> <mi>g</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> </mrow>

同時,公布合法用戶的身份驗證參數(shù)其中,CUAID∈ZP;

C、為數(shù)據(jù)擁有者和合法用戶生成身份密鑰對;

(2)生成基于身份的加解密密鑰、屬性加解密密鑰以及代理重加密密鑰,其中所述基于身份的加解密密鑰包括身份公鑰GKUAID和身份私鑰CKUAID,所述屬性加解密密鑰包括屬性公鑰GKAID和屬性私鑰CKAID:

<mrow> <msub> <mi>GK</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mover> <mi>E</mi> <mo>^</mo> </mover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>g</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mo>&Proportional;</mo> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> </mrow>

<mrow> <msub> <mi>GK</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mo>{</mo> <mo>&ForAll;</mo> <mi>x</mi> <mo>&Element;</mo> <msub> <mi>AS</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>:</mo> <msub> <mi>GK</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>H</mi> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>B</mi> <mi>x</mi> </msub> <msub> <mi>&beta;</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msup> <mo>}</mo> </mrow>

CKUAID=(∝AIDAID)

<mrow> <msub> <mi>CK</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>K</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mi>g</mi> <msub> <mo>&Proportional;</mo> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> <msup> <mi>g</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>&gamma;</mi> </mrow> </msup> <mo>,</mo> <msub> <mi>K</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mi>g</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>&gamma;</mi> </mrow> </msup> <mo>,</mo> <mo>&ForAll;</mo> <mi>x</mi> <mo>&Element;</mo> <msub> <mi>AS</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mo>,</mo> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>:</mo> <msub> <mi>K</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>H</mi> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>B</mi> <mi>x</mi> </msub> <msub> <mi>&beta;</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mi>&gamma;</mi> </mrow> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,ASAID為單個屬性機構(gòu)能夠分配的屬性集合,GK1為屬性x的公鑰,Bx為屬性x的版本號,∝AID為屬性機構(gòu)的私鑰參數(shù),βAID為屬性更新參數(shù),ASUAID,AID為根據(jù)屬性機構(gòu)的身份分配的屬性集合,γ為屬性機構(gòu)隨機選擇的參數(shù),γ,∝AIDAID∈ZP;

(3)云存儲加解密系統(tǒng)42利用數(shù)據(jù)密鑰對需存儲到云存儲器的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加密,得到密文CT,然后分別利用身份公鑰和屬性公鑰對數(shù)據(jù)密鑰加密,生成身份密鑰密文CTU和屬性密鑰密文CTA,包括:

A、隨機生成兩個固定長度的字符串IK,AK,合并生成數(shù)據(jù)密鑰DK:

DK=IK||AK

B、利用數(shù)據(jù)密鑰DK對需存儲到云存儲器的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加密,得到密文CT后,利用屬性公鑰對AK加密,生成屬性密鑰密文CTA,利用身份公鑰對IK加密,生成身份密鑰密文CTU

(4)進行代理重加密,當(dāng)收到用戶的數(shù)據(jù)請求時,云利用代理重加密密鑰將身份密鑰密文CTU轉(zhuǎn)化為指定用戶可解密的密文,其中所述代理重加密密鑰由數(shù)據(jù)擁有者用自身私鑰和身份公鑰計算生成;

(5)進行數(shù)據(jù)解密時,用戶收到數(shù)據(jù)后,分別利用身份私鑰CKUAID和屬性私鑰CKAID解密身份密鑰密文CTU和屬性密鑰密文CTA,然后重構(gòu)數(shù)據(jù)密鑰,解密密文CT;

(6)進行屬性和身份密鑰的更新。

本優(yōu)選實施例通過設(shè)置云存儲加解密系統(tǒng)42,能夠?qū)崿F(xiàn)對多類型的數(shù)據(jù)的細(xì)粒度訪問控制和隱私保護,同時抵御用戶和屬性機構(gòu)共謀;對需保密的數(shù)據(jù),分別構(gòu)造基于身份的加解密密鑰、屬性加解密密鑰,合并構(gòu)成數(shù)據(jù)加密密鑰對該數(shù)據(jù)進行加密,從而只有同時滿足身份和屬性雙重條件的用戶可以解密,極大提高了數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4的安全性能。

在此應(yīng)用場景中,更新周期T取6,系統(tǒng)的安全性相對提高了12%。

應(yīng)用場景2

參見圖1、圖2,本應(yīng)用場景的一個實施例的提供了一種健康檔案信息管理服務(wù)系統(tǒng),包括云服務(wù)中心1、用戶移動終端2、服務(wù)提供終端3和數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4,所述云服務(wù)中心1包括信息檔案存儲模塊10、健康分析模塊11、健康服務(wù)應(yīng)用模塊12,所述信息檔案存儲模塊10用于存儲健康檔案信息,根據(jù)存儲的健康檔案信息生成或更新用戶賬號下的健康檔案,所述健康分析模塊11用于對健康檔案信息進行數(shù)據(jù)分析處理得到健康分析結(jié)果,以及根據(jù)健康分析結(jié)果從服務(wù)提供終端3提供的服務(wù)項目中確定匹配的服務(wù)項目;所述健康服務(wù)應(yīng)用模塊12用于根據(jù)用戶移動終端2發(fā)送的服務(wù)請求,推送所述匹配的服務(wù)項目至相應(yīng)的用戶移動終端2,以及實現(xiàn)用戶移動終端2所選擇服務(wù)項目對應(yīng)的功能服務(wù);所述數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4用于保障健康檔案信息的存儲和傳輸安全。

優(yōu)選的,所述健康服務(wù)應(yīng)用模塊12還用于根據(jù)用戶移動終端2或服務(wù)提供終端3的操作,查詢用戶賬號下的健康檔案和健康分析結(jié)果。

本發(fā)明上述實施例為用戶提供除健康檔案信息存儲服務(wù)外,同時通過健康分析模塊11反饋用戶個人健康狀態(tài)、提醒和匹配出該用戶健康需求相應(yīng)的服務(wù),同時設(shè)置數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4,保障健康檔案信息的存儲和傳輸安全,安全性高,從而解決了上述的技術(shù)問題。

優(yōu)選的,所述用戶移動終端2包括用戶關(guān)系授權(quán)模塊,所述云服務(wù)中心1包括用戶授權(quán)驗證系統(tǒng),所述用戶授權(quán)驗證系統(tǒng)包括授權(quán)與權(quán)限驗證模塊;所述用戶關(guān)系授權(quán)模塊用于發(fā)送授權(quán)請求至云服務(wù)中心1,所述授權(quán)請求包括被授權(quán)的用戶賬號或服務(wù)賬號;所述授權(quán)與權(quán)限驗證模塊用于當(dāng)接收到授權(quán)請求時,對所述被授權(quán)的用戶賬號或服務(wù)賬號授予對發(fā)送授權(quán)請求的用戶賬號下健康檔案及健康分析結(jié)果的操作權(quán)限。

本優(yōu)選實施例進一步提高了健康檔案信息訪問的安全性能。

優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4包括數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41、云存儲加解密系統(tǒng)42、控制系統(tǒng)43和安全管理中心44;所述數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40用于負(fù)責(zé)健康檔案信息數(shù)據(jù)的存儲管理、備份及查詢;所述數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41用于對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行預(yù)處理;所述云存儲加解密系統(tǒng)42用于按照優(yōu)化的訪問控制安全策略對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密或解密;所述控制系統(tǒng)43用于將健康檔案信息數(shù)據(jù)存儲至相應(yīng)的存儲設(shè)備;所述安全管理中心44用于對各系統(tǒng)安全進行統(tǒng)一監(jiān)控管理。

本優(yōu)選實施例構(gòu)建了數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的,所述負(fù)責(zé)健康檔案信息的存儲管理、備份及查詢,包括:

(1)對健康檔案信息的數(shù)據(jù)格式進行轉(zhuǎn)換,建立適用于非關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行存儲的格式;

(2)將健康檔案信息數(shù)據(jù)分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專業(yè)數(shù)據(jù),采用集中式和分布式結(jié)合的策略對數(shù)據(jù)進行存儲,存儲時所有數(shù)據(jù)都進行備份;所述集中式和分布式結(jié)合的策略包括:對于高于預(yù)設(shè)頻率的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用集中式存儲,對于低于預(yù)設(shè)頻率的專業(yè)數(shù)據(jù)采用分布式存儲;

(3)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)檢索算法,對數(shù)據(jù)進行快速檢索,所述數(shù)據(jù)檢索算法采用目錄檢索和搜索引擎相結(jié)合的方式進行,具體包括:建立數(shù)據(jù)目錄,根據(jù)目錄對數(shù)據(jù)進行初步檢索;在搜索引擎輸入關(guān)鍵詞,對數(shù)據(jù)進行精確檢索;搜索引擎按照一定的方式尋找匹配的數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)與關(guān)鍵詞的匹配程度進行排序反饋給用戶。

本優(yōu)選實施例采用目錄檢索和搜索引擎結(jié)合的檢索算法,能夠快速、準(zhǔn)確的獲取數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的,所述對各系統(tǒng)安全進行統(tǒng)一監(jiān)控管理,包括:

(1)針對數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41、云存儲加解密系統(tǒng)42、控制系統(tǒng)43不同的安全防護要求采取對應(yīng)的安全防護技術(shù),配備相關(guān)的安全防護設(shè)備,形成完整的安全防護體制;

(2)建立有效的數(shù)據(jù)安全策略,對數(shù)據(jù)存儲、傳輸、訪問過程中的安全進行綜合考慮,不僅對健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密,同時對健康檔案信息數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議進行加密;

(3)建立病毒和木馬防御機制,定期更新病毒庫和升級防火墻,更新周期為T,T取值為6-10天,對檢測到的異常數(shù)據(jù)要進行分析,并發(fā)出預(yù)警。

本優(yōu)選實施例實現(xiàn)了對各系統(tǒng)安全的統(tǒng)一監(jiān)控管理。

優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41包括數(shù)據(jù)分割單元、數(shù)據(jù)抽取單元和訪問控制安全策略優(yōu)化單元,所述數(shù)據(jù)分割單元用于對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)分割成多個互斥的數(shù)據(jù)集合;所述數(shù)據(jù)抽取單元用于對所述互斥的數(shù)據(jù)集合按照自定義的排序規(guī)則進行排序,將每個數(shù)據(jù)集合中的第一個數(shù)據(jù)單元按序抽取出來,與所述排序規(guī)則一起保存作為小塊數(shù)據(jù),其中所述互斥表示數(shù)據(jù)集合中的兩兩數(shù)據(jù)單元之間不存在任何關(guān)聯(lián);所述訪問控制安全策略優(yōu)化單元用于基于細(xì)粒度資源分割的訪問控制安全策略優(yōu)化方法生成系統(tǒng)的訪問控制安全策略,包括:

(1)基于被數(shù)據(jù)抽取單元處理后的互斥的數(shù)據(jù)集合,構(gòu)建層次化數(shù)據(jù)數(shù)結(jié)構(gòu),所述層次化數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)為三層數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu),其包括服務(wù)層、邏輯層和物理層,所述服務(wù)層為與數(shù)據(jù)調(diào)度服務(wù)相關(guān)的樹根節(jié)點,所述邏輯層為訪問控制安全策略中關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù),所述物理層包括所有互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元;

(2)基于訪問控制標(biāo)記語言XACML制定針對不同安全等級的數(shù)據(jù)的訪問控制安全策略,將訪問控制安全策略中與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的規(guī)則投影到所述互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元上,從而將訪問控制安全策略中的規(guī)則細(xì)化到數(shù)據(jù)維度;

(3)在每個所述互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元上進行規(guī)則優(yōu)化,以刪除分配在每個數(shù)據(jù)單元上的規(guī)則的沖突和冗余;

(4)合并優(yōu)化后的規(guī)則,生成優(yōu)化的訪問控制安全策略。

優(yōu)選的,所述將數(shù)據(jù)存儲至相應(yīng)的存儲設(shè)備,包括:

(1)將小塊數(shù)據(jù)存儲至本地存儲器,并采用用戶定義的加密技術(shù)對小塊數(shù)據(jù)進行加密;

(2)將剩余數(shù)據(jù)通過云存儲加解密系統(tǒng)42加密后存儲到云服務(wù)中心1的云存儲器中;其中,當(dāng)云存儲器接收到數(shù)據(jù)后,云對該數(shù)據(jù)進行完整性校驗后保存在存儲節(jié)點中。

上述兩個優(yōu)選實施例設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41,先對需保密的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分割和數(shù)據(jù)抽取處理,再進行訪問控制安全策略中的規(guī)則細(xì)化,可以減少數(shù)據(jù)存儲的物理存儲空間,降低存儲的開銷,并消除訪問控制安全策略中的沖突和冗余,提高訪問控制決策效率;通過數(shù)據(jù)抽取處理抽取部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲到本地存儲器中,其余數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)的訪問控制安全策略后存儲至云存儲器中,解決了傳統(tǒng)的基于單純加密技術(shù)的云存儲數(shù)據(jù)隱私保障機制在實際的數(shù)據(jù)操作過程中帶來的比較大的系統(tǒng)開銷和繁瑣,可以有效防止惡意用戶或云存儲管理員非法竊取、篡改用戶的隱私數(shù)據(jù),提高了需保密的數(shù)據(jù)存儲的安全性能。

優(yōu)選的,所述云存儲加解密系統(tǒng)42主要由數(shù)據(jù)擁有者、屬性機構(gòu)、云、可信三方、用戶五個實體構(gòu)成,所述對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密或解密,包括:

(1)可信三方為用戶和屬性機構(gòu)分別分配用戶身份標(biāo)識UAID和屬性機構(gòu)身份標(biāo)識AID,包括:

A、進行初始化,可信三方設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)為其中α為隨機整數(shù);

B、對于每個合法用戶,可信三方分配UAID并為其生成證書:

<mrow> <mi>C</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>f</mi> <mi>i</mi> <mi>c</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mover> <mi>E</mi> <mo>^</mo> </mover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>H</mi> <mo>(</mo> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> <mo>)</mo> <mo>,</mo> <mi>g</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> </mrow>

同時,公布合法用戶的身份驗證參數(shù)其中,CUAID∈ZP;

C、為數(shù)據(jù)擁有者和合法用戶生成身份密鑰對;

(2)生成基于身份的加解密密鑰、屬性加解密密鑰以及代理重加密密鑰,其中所述基于身份的加解密密鑰包括身份公鑰GKUAID和身份私鑰CKUAID,所述屬性加解密密鑰包括屬性公鑰GKAID和屬性私鑰CKAID:

<mrow> <msub> <mi>GK</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mover> <mi>E</mi> <mo>^</mo> </mover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>g</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mo>&Proportional;</mo> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> </mrow>

<mrow> <msub> <mi>GK</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mo>{</mo> <mo>&ForAll;</mo> <mi>x</mi> <mo>&Element;</mo> <msub> <mi>AS</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>:</mo> <msub> <mi>GK</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>H</mi> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>B</mi> <mi>x</mi> </msub> <msub> <mi>&beta;</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msup> <mo>}</mo> </mrow>

CKUAID=(∝AIDAID)

<mrow> <msub> <mi>CK</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>K</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mi>g</mi> <msub> <mo>&Proportional;</mo> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> <msup> <mi>g</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>&gamma;</mi> </mrow> </msup> <mo>,</mo> <msub> <mi>K</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mi>g</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>&gamma;</mi> </mrow> </msup> <mo>,</mo> <mo>&ForAll;</mo> <mi>x</mi> <mo>&Element;</mo> <msub> <mi>AS</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mo>,</mo> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>:</mo> <msub> <mi>K</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>H</mi> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>B</mi> <mi>x</mi> </msub> <msub> <mi>&beta;</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mi>&gamma;</mi> </mrow> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,ASAID為單個屬性機構(gòu)能夠分配的屬性集合,GKx為屬性x的公鑰,Bx為屬性x的版本號,∝AID為屬性機構(gòu)的私鑰參數(shù),βAID為屬性更新參數(shù),ASUAID,AID為根據(jù)屬性機構(gòu)的身份分配的屬性集合,γ為屬性機構(gòu)隨機選擇的參數(shù),γ,∝AIDAID∈ZP;

(3)云存儲加解密系統(tǒng)42利用數(shù)據(jù)密鑰對需存儲到云存儲器的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加密,得到密文CT,然后分別利用身份公鑰和屬性公鑰對數(shù)據(jù)密鑰加密,生成身份密鑰密文CTU和屬性密鑰密文CTA,包括:

A、隨機生成兩個固定長度的字符串IK,AK,合并生成數(shù)據(jù)密鑰DK:

DK=IK||AK

B、利用數(shù)據(jù)密鑰DK對需存儲到云存儲器的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加密,得到密文CT后,利用屬性公鑰對AK加密,生成屬性密鑰密文CTA,利用身份公鑰對IK加密,生成身份密鑰密文CTU;

(4)進行代理重加密,當(dāng)收到用戶的數(shù)據(jù)請求時,云利用代理重加密密鑰將身份密鑰密文CTU轉(zhuǎn)化為指定用戶可解密的密文,其中所述代理重加密密鑰由數(shù)據(jù)擁有者用自身私鑰和身份公鑰計算生成;

(5)進行數(shù)據(jù)解密時,用戶收到數(shù)據(jù)后,分別利用身份私鑰CKUAID和屬性私鑰CKAID解密身份密鑰密文CTU和屬性密鑰密文CTA,然后重構(gòu)數(shù)據(jù)密鑰,解密密文CT;

(6)進行屬性和身份密鑰的更新。

本優(yōu)選實施例通過設(shè)置云存儲加解密系統(tǒng)42,能夠?qū)崿F(xiàn)對多類型的數(shù)據(jù)的細(xì)粒度訪問控制和隱私保護,同時抵御用戶和屬性機構(gòu)共謀;對需保密的數(shù)據(jù),分別構(gòu)造基于身份的加解密密鑰、屬性加解密密鑰,合并構(gòu)成數(shù)據(jù)加密密鑰對該數(shù)據(jù)進行加密,從而只有同時滿足身份和屬性雙重條件的用戶可以解密,極大提高了數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4的安全性能。

在此應(yīng)用場景中,更新周期T取7,系統(tǒng)的安全性相對提高了11%。

應(yīng)用場景3

參見圖1、圖2,本應(yīng)用場景的一個實施例的提供了一種健康檔案信息管理服務(wù)系統(tǒng),包括云服務(wù)中心1、用戶移動終端2、服務(wù)提供終端3和數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4,所述云服務(wù)中心1包括信息檔案存儲模塊10、健康分析模塊11、健康服務(wù)應(yīng)用模塊12,所述信息檔案存儲模塊10用于存儲健康檔案信息,根據(jù)存儲的健康檔案信息生成或更新用戶賬號下的健康檔案,所述健康分析模塊11用于對健康檔案信息進行數(shù)據(jù)分析處理得到健康分析結(jié)果,以及根據(jù)健康分析結(jié)果從服務(wù)提供終端3提供的服務(wù)項目中確定匹配的服務(wù)項目;所述健康服務(wù)應(yīng)用模塊12用于根據(jù)用戶移動終端2發(fā)送的服務(wù)請求,推送所述匹配的服務(wù)項目至相應(yīng)的用戶移動終端2,以及實現(xiàn)用戶移動終端2所選擇服務(wù)項目對應(yīng)的功能服務(wù);所述數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4用于保障健康檔案信息的存儲和傳輸安全。

優(yōu)選的,所述健康服務(wù)應(yīng)用模塊12還用于根據(jù)用戶移動終端2或服務(wù)提供終端3的操作,查詢用戶賬號下的健康檔案和健康分析結(jié)果。

本發(fā)明上述實施例為用戶提供除健康檔案信息存儲服務(wù)外,同時通過健康分析模塊11反饋用戶個人健康狀態(tài)、提醒和匹配出該用戶健康需求相應(yīng)的服務(wù),同時設(shè)置數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4,保障健康檔案信息的存儲和傳輸安全,安全性高,從而解決了上述的技術(shù)問題。

優(yōu)選的,所述用戶移動終端2包括用戶關(guān)系授權(quán)模塊,所述云服務(wù)中心1包括用戶授權(quán)驗證系統(tǒng),所述用戶授權(quán)驗證系統(tǒng)包括授權(quán)與權(quán)限驗證模塊;所述用戶關(guān)系授權(quán)模塊用于發(fā)送授權(quán)請求至云服務(wù)中心1,所述授權(quán)請求包括被授權(quán)的用戶賬號或服務(wù)賬號;所述授權(quán)與權(quán)限驗證模塊用于當(dāng)接收到授權(quán)請求時,對所述被授權(quán)的用戶賬號或服務(wù)賬號授予對發(fā)送授權(quán)請求的用戶賬號下健康檔案及健康分析結(jié)果的操作權(quán)限。

本優(yōu)選實施例進一步提高了健康檔案信息訪問的安全性能。

優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4包括數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41、云存儲加解密系統(tǒng)42、控制系統(tǒng)43和安全管理中心44;所述數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40用于負(fù)責(zé)健康檔案信息數(shù)據(jù)的存儲管理、備份及查詢;所述數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41用于對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行預(yù)處理;所述云存儲加解密系統(tǒng)42用于按照優(yōu)化的訪問控制安全策略對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密或解密;所述控制系統(tǒng)43用于將健康檔案信息數(shù)據(jù)存儲至相應(yīng)的存儲設(shè)備;所述安全管理中心44用于對各系統(tǒng)安全進行統(tǒng)一監(jiān)控管理。

本優(yōu)選實施例構(gòu)建了數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的,所述負(fù)責(zé)健康檔案信息的存儲管理、備份及查詢,包括:

(1)對健康檔案信息的數(shù)據(jù)格式進行轉(zhuǎn)換,建立適用于非關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行存儲的格式;

(2)將健康檔案信息數(shù)據(jù)分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專業(yè)數(shù)據(jù),采用集中式和分布式結(jié)合的策略對數(shù)據(jù)進行存儲,存儲時所有數(shù)據(jù)都進行備份;所述集中式和分布式結(jié)合的策略包括:對于高于預(yù)設(shè)頻率的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用集中式存儲,對于低于預(yù)設(shè)頻率的專業(yè)數(shù)據(jù)采用分布式存儲;

(3)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)檢索算法,對數(shù)據(jù)進行快速檢索,所述數(shù)據(jù)檢索算法采用目錄檢索和搜索引擎相結(jié)合的方式進行,具體包括:建立數(shù)據(jù)目錄,根據(jù)目錄對數(shù)據(jù)進行初步檢索;在搜索引擎輸入關(guān)鍵詞,對數(shù)據(jù)進行精確檢索;搜索引擎按照一定的方式尋找匹配的數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)與關(guān)鍵詞的匹配程度進行排序反饋給用戶。

本優(yōu)選實施例采用目錄檢索和搜索引擎結(jié)合的檢索算法,能夠快速、準(zhǔn)確的獲取數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的,所述對各系統(tǒng)安全進行統(tǒng)一監(jiān)控管理,包括:

(1)針對數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41、云存儲加解密系統(tǒng)42、控制系統(tǒng)43不同的安全防護要求采取對應(yīng)的安全防護技術(shù),配備相關(guān)的安全防護設(shè)備,形成完整的安全防護體制;

(2)建立有效的數(shù)據(jù)安全策略,對數(shù)據(jù)存儲、傳輸、訪問過程中的安全進行綜合考慮,不僅對健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密,同時對健康檔案信息數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議進行加密;

(3)建立病毒和木馬防御機制,定期更新病毒庫和升級防火墻,更新周期為T,T取值為6-10天,對檢測到的異常數(shù)據(jù)要進行分析,并發(fā)出預(yù)警。

本優(yōu)選實施例實現(xiàn)了對各系統(tǒng)安全的統(tǒng)一監(jiān)控管理。

優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41包括數(shù)據(jù)分割單元、數(shù)據(jù)抽取單元和訪問控制安全策略優(yōu)化單元,所述數(shù)據(jù)分割單元用于對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)分割成多個互斥的數(shù)據(jù)集合;所述數(shù)據(jù)抽取單元用于對所述互斥的數(shù)據(jù)集合按照自定義的排序規(guī)則進行排序,將每個數(shù)據(jù)集合中的第一個數(shù)據(jù)單元按序抽取出來,與所述排序規(guī)則一起保存作為小塊數(shù)據(jù),其中所述互斥表示數(shù)據(jù)集合中的兩兩數(shù)據(jù)單元之間不存在任何關(guān)聯(lián);所述訪問控制安全策略優(yōu)化單元用于基于細(xì)粒度資源分割的訪問控制安全策略優(yōu)化方法生成系統(tǒng)的訪問控制安全策略,包括:

(1)基于被數(shù)據(jù)抽取單元處理后的互斥的數(shù)據(jù)集合,構(gòu)建層次化數(shù)據(jù)數(shù)結(jié)構(gòu),所述層次化數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)為三層數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu),其包括服務(wù)層、邏輯層和物理層,所述服務(wù)層為與數(shù)據(jù)調(diào)度服務(wù)相關(guān)的樹根節(jié)點,所述邏輯層為訪問控制安全策略中關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù),所述物理層包括所有互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元;

(2)基于訪問控制標(biāo)記語言XACML制定針對不同安全等級的數(shù)據(jù)的訪問控制安全策略,將訪問控制安全策略中與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的規(guī)則投影到所述互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元上,從而將訪問控制安全策略中的規(guī)則細(xì)化到數(shù)據(jù)維度;

(3)在每個所述互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元上進行規(guī)則優(yōu)化,以刪除分配在每個數(shù)據(jù)單元上的規(guī)則的沖突和冗余;

(4)合并優(yōu)化后的規(guī)則,生成優(yōu)化的訪問控制安全策略。

優(yōu)選的,所述將數(shù)據(jù)存儲至相應(yīng)的存儲設(shè)備,包括:

(1)將小塊數(shù)據(jù)存儲至本地存儲器,并采用用戶定義的加密技術(shù)對小塊數(shù)據(jù)進行加密;

(2)將剩余數(shù)據(jù)通過云存儲加解密系統(tǒng)42加密后存儲到云服務(wù)中心1的云存儲器中;其中,當(dāng)云存儲器接收到數(shù)據(jù)后,云對該數(shù)據(jù)進行完整性校驗后保存在存儲節(jié)點中。

上述兩個優(yōu)選實施例設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41,先對需保密的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分割和數(shù)據(jù)抽取處理,再進行訪問控制安全策略中的規(guī)則細(xì)化,可以減少數(shù)據(jù)存儲的物理存儲空間,降低存儲的開銷,并消除訪問控制安全策略中的沖突和冗余,提高訪問控制決策效率;通過數(shù)據(jù)抽取處理抽取部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲到本地存儲器中,其余數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)的訪問控制安全策略后存儲至云存儲器中,解決了傳統(tǒng)的基于單純加密技術(shù)的云存儲數(shù)據(jù)隱私保障機制在實際的數(shù)據(jù)操作過程中帶來的比較大的系統(tǒng)開銷和繁瑣,可以有效防止惡意用戶或云存儲管理員非法竊取、篡改用戶的隱私數(shù)據(jù),提高了需保密的數(shù)據(jù)存儲的安全性能。

優(yōu)選的,所述云存儲加解密系統(tǒng)42主要由數(shù)據(jù)擁有者、屬性機構(gòu)、云、可信三方、用戶五個實體構(gòu)成,所述對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密或解密,包括:

(1)可信三方為用戶和屬性機構(gòu)分別分配用戶身份標(biāo)識UAID和屬性機構(gòu)身份標(biāo)識AID,包括:

A、進行初始化,可信三方設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)為其中α為隨機整數(shù);

B、對于每個合法用戶,可信三方分配UAID并為其生成證書:

<mrow> <mi>C</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>f</mi> <mi>i</mi> <mi>c</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mover> <mi>E</mi> <mo>^</mo> </mover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>H</mi> <mo>(</mo> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> <mo>)</mo> <mo>,</mo> <mi>g</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> </mrow>

同時,公布合法用戶的身份驗證參數(shù)其中,CUAID∈ZP

C、為數(shù)據(jù)擁有者和合法用戶生成身份密鑰對;

(2)生成基于身份的加解密密鑰、屬性加解密密鑰以及代理重加密密鑰,其中所述基于身份的加解密密鑰包括身份公鑰GKUAID和身份私鑰CKUAID,所述屬性加解密密鑰包括屬性公鑰GKAID和屬性私鑰CKAID:

<mrow> <msub> <mi>GK</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mover> <mi>E</mi> <mo>^</mo> </mover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>g</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mo>&Proportional;</mo> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> </mrow>

<mrow> <msub> <mi>GK</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mo>{</mo> <mo>&ForAll;</mo> <mi>x</mi> <mo>&Element;</mo> <msub> <mi>AS</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>:</mo> <msub> <mi>GK</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>H</mi> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>B</mi> <mi>x</mi> </msub> <msub> <mi>&beta;</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msup> <mo>}</mo> </mrow>

CKUAID=(∝AIDAID)

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其中,ASAID為單個屬性機構(gòu)能夠分配的屬性集合,GKx為屬性x的公鑰,Bx為屬性x的版本號,∝AID為屬性機構(gòu)的私鑰參數(shù),βAID為屬性更新參數(shù),ASUAID,AID為根據(jù)屬性機構(gòu)的身份分配的屬性集合,γ為屬性機構(gòu)隨機選擇的參數(shù),γ,∝AIDAID∈ZP;

(3)云存儲加解密系統(tǒng)42利用數(shù)據(jù)密鑰對需存儲到云存儲器的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加密,得到密文CT,然后分別利用身份公鑰和屬性公鑰對數(shù)據(jù)密鑰加密,生成身份密鑰密文CTU和屬性密鑰密文CTA,包括:

A、隨機生成兩個固定長度的字符串IK,AK,合并生成數(shù)據(jù)密鑰DK:

DK=IK||AK

B、利用數(shù)據(jù)密鑰DK對需存儲到云存儲器的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加密,得到密文CT后,利用屬性公鑰對AK加密,生成屬性密鑰密文CTA,利用身份公鑰對IK加密,生成身份密鑰密文CTU;

(4)進行代理重加密,當(dāng)收到用戶的數(shù)據(jù)請求時,云利用代理重加密密鑰將身份密鑰密文CTU轉(zhuǎn)化為指定用戶可解密的密文,其中所述代理重加密密鑰由數(shù)據(jù)擁有者用自身私鑰和身份公鑰計算生成;

(5)進行數(shù)據(jù)解密時,用戶收到數(shù)據(jù)后,分別利用身份私鑰CKUAID和屬性私鑰CKAID解密身份密鑰密文CTU和屬性密鑰密文CTA,然后重構(gòu)數(shù)據(jù)密鑰,解密密文CT;

(6)進行屬性和身份密鑰的更新。

本優(yōu)選實施例通過設(shè)置云存儲加解密系統(tǒng)42,能夠?qū)崿F(xiàn)對多類型的數(shù)據(jù)的細(xì)粒度訪問控制和隱私保護,同時抵御用戶和屬性機構(gòu)共謀;對需保密的數(shù)據(jù),分別構(gòu)造基于身份的加解密密鑰、屬性加解密密鑰,合并構(gòu)成數(shù)據(jù)加密密鑰對該數(shù)據(jù)進行加密,從而只有同時滿足身份和屬性雙重條件的用戶可以解密,極大提高了數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4的安全性能。

在此應(yīng)用場景中,更新周期T取8,系統(tǒng)的安全性相對提高了10%。

應(yīng)用場景4

參見圖1、圖2,本應(yīng)用場景的一個實施例的提供了一種健康檔案信息管理服務(wù)系統(tǒng),包括云服務(wù)中心1、用戶移動終端2、服務(wù)提供終端3和數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4,所述云服務(wù)中心1包括信息檔案存儲模塊10、健康分析模塊11、健康服務(wù)應(yīng)用模塊12,所述信息檔案存儲模塊10用于存儲健康檔案信息,根據(jù)存儲的健康檔案信息生成或更新用戶賬號下的健康檔案,所述健康分析模塊11用于對健康檔案信息進行數(shù)據(jù)分析處理得到健康分析結(jié)果,以及根據(jù)健康分析結(jié)果從服務(wù)提供終端3提供的服務(wù)項目中確定匹配的服務(wù)項目;所述健康服務(wù)應(yīng)用模塊12用于根據(jù)用戶移動終端2發(fā)送的服務(wù)請求,推送所述匹配的服務(wù)項目至相應(yīng)的用戶移動終端2,以及實現(xiàn)用戶移動終端2所選擇服務(wù)項目對應(yīng)的功能服務(wù);所述數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4用于保障健康檔案信息的存儲和傳輸安全。

優(yōu)選的,所述健康服務(wù)應(yīng)用模塊12還用于根據(jù)用戶移動終端2或服務(wù)提供終端3的操作,查詢用戶賬號下的健康檔案和健康分析結(jié)果。

本發(fā)明上述實施例為用戶提供除健康檔案信息存儲服務(wù)外,同時通過健康分析模塊11反饋用戶個人健康狀態(tài)、提醒和匹配出該用戶健康需求相應(yīng)的服務(wù),同時設(shè)置數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4,保障健康檔案信息的存儲和傳輸安全,安全性高,從而解決了上述的技術(shù)問題。

優(yōu)選的,所述用戶移動終端2包括用戶關(guān)系授權(quán)模塊,所述云服務(wù)中心1包括用戶授權(quán)驗證系統(tǒng),所述用戶授權(quán)驗證系統(tǒng)包括授權(quán)與權(quán)限驗證模塊;所述用戶關(guān)系授權(quán)模塊用于發(fā)送授權(quán)請求至云服務(wù)中心1,所述授權(quán)請求包括被授權(quán)的用戶賬號或服務(wù)賬號;所述授權(quán)與權(quán)限驗證模塊用于當(dāng)接收到授權(quán)請求時,對所述被授權(quán)的用戶賬號或服務(wù)賬號授予對發(fā)送授權(quán)請求的用戶賬號下健康檔案及健康分析結(jié)果的操作權(quán)限。

本優(yōu)選實施例進一步提高了健康檔案信息訪問的安全性能。

優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4包括數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41、云存儲加解密系統(tǒng)42、控制系統(tǒng)43和安全管理中心44;所述數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40用于負(fù)責(zé)健康檔案信息數(shù)據(jù)的存儲管理、備份及查詢;所述數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41用于對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行預(yù)處理;所述云存儲加解密系統(tǒng)42用于按照優(yōu)化的訪問控制安全策略對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密或解密;所述控制系統(tǒng)43用于將健康檔案信息數(shù)據(jù)存儲至相應(yīng)的存儲設(shè)備;所述安全管理中心44用于對各系統(tǒng)安全進行統(tǒng)一監(jiān)控管理。

本優(yōu)選實施例構(gòu)建了數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的,所述負(fù)責(zé)健康檔案信息的存儲管理、備份及查詢,包括:

(1)對健康檔案信息的數(shù)據(jù)格式進行轉(zhuǎn)換,建立適用于非關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行存儲的格式;

(2)將健康檔案信息數(shù)據(jù)分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專業(yè)數(shù)據(jù),采用集中式和分布式結(jié)合的策略對數(shù)據(jù)進行存儲,存儲時所有數(shù)據(jù)都進行備份;所述集中式和分布式結(jié)合的策略包括:對于高于預(yù)設(shè)頻率的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用集中式存儲,對于低于預(yù)設(shè)頻率的專業(yè)數(shù)據(jù)采用分布式存儲;

(3)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)檢索算法,對數(shù)據(jù)進行快速檢索,所述數(shù)據(jù)檢索算法采用目錄檢索和搜索引擎相結(jié)合的方式進行,具體包括:建立數(shù)據(jù)目錄,根據(jù)目錄對數(shù)據(jù)進行初步檢索;在搜索引擎輸入關(guān)鍵詞,對數(shù)據(jù)進行精確檢索;搜索引擎按照一定的方式尋找匹配的數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)與關(guān)鍵詞的匹配程度進行排序反饋給用戶。

本優(yōu)選實施例采用目錄檢索和搜索引擎結(jié)合的檢索算法,能夠快速、準(zhǔn)確的獲取數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的,所述對各系統(tǒng)安全進行統(tǒng)一監(jiān)控管理,包括:

(1)針對數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41、云存儲加解密系統(tǒng)42、控制系統(tǒng)43不同的安全防護要求采取對應(yīng)的安全防護技術(shù),配備相關(guān)的安全防護設(shè)備,形成完整的安全防護體制;

(2)建立有效的數(shù)據(jù)安全策略,對數(shù)據(jù)存儲、傳輸、訪問過程中的安全進行綜合考慮,不僅對健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密,同時對健康檔案信息數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議進行加密;

(3)建立病毒和木馬防御機制,定期更新病毒庫和升級防火墻,更新周期為T,T取值為6-10天,對檢測到的異常數(shù)據(jù)要進行分析,并發(fā)出預(yù)警。

本優(yōu)選實施例實現(xiàn)了對各系統(tǒng)安全的統(tǒng)一監(jiān)控管理。

優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41包括數(shù)據(jù)分割單元、數(shù)據(jù)抽取單元和訪問控制安全策略優(yōu)化單元,所述數(shù)據(jù)分割單元用于對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)分割成多個互斥的數(shù)據(jù)集合;所述數(shù)據(jù)抽取單元用于對所述互斥的數(shù)據(jù)集合按照自定義的排序規(guī)則進行排序,將每個數(shù)據(jù)集合中的第一個數(shù)據(jù)單元按序抽取出來,與所述排序規(guī)則一起保存作為小塊數(shù)據(jù),其中所述互斥表示數(shù)據(jù)集合中的兩兩數(shù)據(jù)單元之間不存在任何關(guān)聯(lián);所述訪問控制安全策略優(yōu)化單元用于基于細(xì)粒度資源分割的訪問控制安全策略優(yōu)化方法生成系統(tǒng)的訪問控制安全策略,包括:

(1)基于被數(shù)據(jù)抽取單元處理后的互斥的數(shù)據(jù)集合,構(gòu)建層次化數(shù)據(jù)數(shù)結(jié)構(gòu),所述層次化數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)為三層數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu),其包括服務(wù)層、邏輯層和物理層,所述服務(wù)層為與數(shù)據(jù)調(diào)度服務(wù)相關(guān)的樹根節(jié)點,所述邏輯層為訪問控制安全策略中關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù),所述物理層包括所有互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元;

(2)基于訪問控制標(biāo)記語言XACML制定針對不同安全等級的數(shù)據(jù)的訪問控制安全策略,將訪問控制安全策略中與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的規(guī)則投影到所述互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元上,從而將訪問控制安全策略中的規(guī)則細(xì)化到數(shù)據(jù)維度;

(3)在每個所述互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元上進行規(guī)則優(yōu)化,以刪除分配在每個數(shù)據(jù)單元上的規(guī)則的沖突和冗余;

(4)合并優(yōu)化后的規(guī)則,生成優(yōu)化的訪問控制安全策略。

優(yōu)選的,所述將數(shù)據(jù)存儲至相應(yīng)的存儲設(shè)備,包括:

(1)將小塊數(shù)據(jù)存儲至本地存儲器,并采用用戶定義的加密技術(shù)對小塊數(shù)據(jù)進行加密;

(2)將剩余數(shù)據(jù)通過云存儲加解密系統(tǒng)42加密后存儲到云服務(wù)中心1的云存儲器中;其中,當(dāng)云存儲器接收到數(shù)據(jù)后,云對該數(shù)據(jù)進行完整性校驗后保存在存儲節(jié)點中。

上述兩個優(yōu)選實施例設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41,先對需保密的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分割和數(shù)據(jù)抽取處理,再進行訪問控制安全策略中的規(guī)則細(xì)化,可以減少數(shù)據(jù)存儲的物理存儲空間,降低存儲的開銷,并消除訪問控制安全策略中的沖突和冗余,提高訪問控制決策效率;通過數(shù)據(jù)抽取處理抽取部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲到本地存儲器中,其余數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)的訪問控制安全策略后存儲至云存儲器中,解決了傳統(tǒng)的基于單純加密技術(shù)的云存儲數(shù)據(jù)隱私保障機制在實際的數(shù)據(jù)操作過程中帶來的比較大的系統(tǒng)開銷和繁瑣,可以有效防止惡意用戶或云存儲管理員非法竊取、篡改用戶的隱私數(shù)據(jù),提高了需保密的數(shù)據(jù)存儲的安全性能。

優(yōu)選的,所述云存儲加解密系統(tǒng)42主要由數(shù)據(jù)擁有者、屬性機構(gòu)、云、可信三方、用戶五個實體構(gòu)成,所述對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密或解密,包括:

(1)可信三方為用戶和屬性機構(gòu)分別分配用戶身份標(biāo)識UAID和屬性機構(gòu)身份標(biāo)識AID,包括:

A、進行初始化,可信三方設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)為其中α為隨機整數(shù);

B、對于每個合法用戶,可信三方分配UAID并為其生成證書:

<mrow> <mi>C</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>f</mi> <mi>i</mi> <mi>c</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mover> <mi>E</mi> <mo>^</mo> </mover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>H</mi> <mo>(</mo> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> <mo>)</mo> <mo>,</mo> <mi>g</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> </mrow>

同時,公布合法用戶的身份驗證參數(shù)其中,CUAID∈ZP;

C、為數(shù)據(jù)擁有者和合法用戶生成身份密鑰對;

(2)生成基于身份的加解密密鑰、屬性加解密密鑰以及代理重加密密鑰,其中所述基于身份的加解密密鑰包括身份公鑰GKUAID和身份私鑰CKUAID,所述屬性加解密密鑰包括屬性公鑰GKAID和屬性私鑰CKAID:

<mrow> <msub> <mi>GK</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mover> <mi>E</mi> <mo>^</mo> </mover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>g</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mo>&Proportional;</mo> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> </mrow>

<mrow> <msub> <mi>GK</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mo>{</mo> <mo>&ForAll;</mo> <mi>x</mi> <mo>&Element;</mo> <msub> <mi>AS</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>:</mo> <msub> <mi>GK</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>H</mi> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>B</mi> <mi>x</mi> </msub> <msub> <mi>&beta;</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msup> <mo>}</mo> </mrow>

CKUAID=(∝AIDAID)

<mrow> <msub> <mi>CK</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>K</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mi>g</mi> <msub> <mo>&Proportional;</mo> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> <msup> <mi>g</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>&gamma;</mi> </mrow> </msup> <mo>,</mo> <msub> <mi>K</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mi>g</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>&gamma;</mi> </mrow> </msup> <mo>,</mo> <mo>&ForAll;</mo> <mi>x</mi> <mo>&Element;</mo> <msub> <mi>AS</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mo>,</mo> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>:</mo> <msub> <mi>K</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>H</mi> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>B</mi> <mi>x</mi> </msub> <msub> <mi>&beta;</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mi>&gamma;</mi> </mrow> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,ASAID為單個屬性機構(gòu)能夠分配的屬性集合,GKx為屬性x的公鑰,Bx為屬性x的版本號,∝AID為屬性機構(gòu)的私鑰參數(shù),βAID為屬性更新參數(shù),ASUAID,AID為根據(jù)屬性機構(gòu)的身份分配的屬性集合,γ為屬性機構(gòu)隨機選擇的參數(shù),γ,∝AIDAID∈ZP;

(3)云存儲加解密系統(tǒng)42利用數(shù)據(jù)密鑰對需存儲到云存儲器的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加密,得到密文CT,然后分別利用身份公鑰和屬性公鑰對數(shù)據(jù)密鑰加密,生成身份密鑰密文CTU和屬性密鑰密文CTA,包括:

A、隨機生成兩個固定長度的字符串IK,AK,合并生成數(shù)據(jù)密鑰DK:

DK=IK||AK

B、利用數(shù)據(jù)密鑰DK對需存儲到云存儲器的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加密,得到密文CT后,利用屬性公鑰對AK加密,生成屬性密鑰密文CTA,利用身份公鑰對IK加密,生成身份密鑰密文CTU;

(4)進行代理重加密,當(dāng)收到用戶的數(shù)據(jù)請求時,云利用代理重加密密鑰將身份密鑰密文CTU轉(zhuǎn)化為指定用戶可解密的密文,其中所述代理重加密密鑰由數(shù)據(jù)擁有者用自身私鑰和身份公鑰計算生成;

(5)進行數(shù)據(jù)解密時,用戶收到數(shù)據(jù)后,分別利用身份私鑰CKUAID和屬性私鑰CKAID解密身份密鑰密文CTU和屬性密鑰密文CTA,然后重構(gòu)數(shù)據(jù)密鑰,解密密文CT;

(6)進行屬性和身份密鑰的更新。

本優(yōu)選實施例通過設(shè)置云存儲加解密系統(tǒng)42,能夠?qū)崿F(xiàn)對多類型的數(shù)據(jù)的細(xì)粒度訪問控制和隱私保護,同時抵御用戶和屬性機構(gòu)共謀;對需保密的數(shù)據(jù),分別構(gòu)造基于身份的加解密密鑰、屬性加解密密鑰,合并構(gòu)成數(shù)據(jù)加密密鑰對該數(shù)據(jù)進行加密,從而只有同時滿足身份和屬性雙重條件的用戶可以解密,極大提高了數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4的安全性能。

在此應(yīng)用場景中,更新周期T取9,系統(tǒng)的安全性相對提高了9%。

應(yīng)用場景5

參見圖1、圖2,本應(yīng)用場景的一個實施例的提供了一種健康檔案信息管理服務(wù)系統(tǒng),包括云服務(wù)中心1、用戶移動終端2、服務(wù)提供終端3和數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4,所述云服務(wù)中心1包括信息檔案存儲模塊10、健康分析模塊11、健康服務(wù)應(yīng)用模塊12,所述信息檔案存儲模塊10用于存儲健康檔案信息,根據(jù)存儲的健康檔案信息生成或更新用戶賬號下的健康檔案,所述健康分析模塊11用于對健康檔案信息進行數(shù)據(jù)分析處理得到健康分析結(jié)果,以及根據(jù)健康分析結(jié)果從服務(wù)提供終端3提供的服務(wù)項目中確定匹配的服務(wù)項目;所述健康服務(wù)應(yīng)用模塊12用于根據(jù)用戶移動終端2發(fā)送的服務(wù)請求,推送所述匹配的服務(wù)項目至相應(yīng)的用戶移動終端2,以及實現(xiàn)用戶移動終端2所選擇服務(wù)項目對應(yīng)的功能服務(wù);所述數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4用于保障健康檔案信息的存儲和傳輸安全。

優(yōu)選的,所述健康服務(wù)應(yīng)用模塊12還用于根據(jù)用戶移動終端2或服務(wù)提供終端3的操作,查詢用戶賬號下的健康檔案和健康分析結(jié)果。

本發(fā)明上述實施例為用戶提供除健康檔案信息存儲服務(wù)外,同時通過健康分析模塊11反饋用戶個人健康狀態(tài)、提醒和匹配出該用戶健康需求相應(yīng)的服務(wù),同時設(shè)置數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4,保障健康檔案信息的存儲和傳輸安全,安全性高,從而解決了上述的技術(shù)問題。

優(yōu)選的,所述用戶移動終端2包括用戶關(guān)系授權(quán)模塊,所述云服務(wù)中心1包括用戶授權(quán)驗證系統(tǒng),所述用戶授權(quán)驗證系統(tǒng)包括授權(quán)與權(quán)限驗證模塊;所述用戶關(guān)系授權(quán)模塊用于發(fā)送授權(quán)請求至云服務(wù)中心1,所述授權(quán)請求包括被授權(quán)的用戶賬號或服務(wù)賬號;所述授權(quán)與權(quán)限驗證模塊用于當(dāng)接收到授權(quán)請求時,對所述被授權(quán)的用戶賬號或服務(wù)賬號授予對發(fā)送授權(quán)請求的用戶賬號下健康檔案及健康分析結(jié)果的操作權(quán)限。

本優(yōu)選實施例進一步提高了健康檔案信息訪問的安全性能。

優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4包括數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41、云存儲加解密系統(tǒng)42、控制系統(tǒng)43和安全管理中心44;所述數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40用于負(fù)責(zé)健康檔案信息數(shù)據(jù)的存儲管理、備份及查詢;所述數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41用于對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行預(yù)處理;所述云存儲加解密系統(tǒng)42用于按照優(yōu)化的訪問控制安全策略對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密或解密;所述控制系統(tǒng)43用于將健康檔案信息數(shù)據(jù)存儲至相應(yīng)的存儲設(shè)備;所述安全管理中心44用于對各系統(tǒng)安全進行統(tǒng)一監(jiān)控管理。

本優(yōu)選實施例構(gòu)建了數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的,所述負(fù)責(zé)健康檔案信息的存儲管理、備份及查詢,包括:

(1)對健康檔案信息的數(shù)據(jù)格式進行轉(zhuǎn)換,建立適用于非關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行存儲的格式;

(2)將健康檔案信息數(shù)據(jù)分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專業(yè)數(shù)據(jù),采用集中式和分布式結(jié)合的策略對數(shù)據(jù)進行存儲,存儲時所有數(shù)據(jù)都進行備份;所述集中式和分布式結(jié)合的策略包括:對于高于預(yù)設(shè)頻率的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用集中式存儲,對于低于預(yù)設(shè)頻率的專業(yè)數(shù)據(jù)采用分布式存儲;

(3)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)檢索算法,對數(shù)據(jù)進行快速檢索,所述數(shù)據(jù)檢索算法采用目錄檢索和搜索引擎相結(jié)合的方式進行,具體包括:建立數(shù)據(jù)目錄,根據(jù)目錄對數(shù)據(jù)進行初步檢索;在搜索引擎輸入關(guān)鍵詞,對數(shù)據(jù)進行精確檢索;搜索引擎按照一定的方式尋找匹配的數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)與關(guān)鍵詞的匹配程度進行排序反饋給用戶。

本優(yōu)選實施例采用目錄檢索和搜索引擎結(jié)合的檢索算法,能夠快速、準(zhǔn)確的獲取數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的,所述對各系統(tǒng)安全進行統(tǒng)一監(jiān)控管理,包括:

(1)針對數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)40、數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41、云存儲加解密系統(tǒng)42、控制系統(tǒng)43不同的安全防護要求采取對應(yīng)的安全防護技術(shù),配備相關(guān)的安全防護設(shè)備,形成完整的安全防護體制;

(2)建立有效的數(shù)據(jù)安全策略,對數(shù)據(jù)存儲、傳輸、訪問過程中的安全進行綜合考慮,不僅對健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密,同時對健康檔案信息數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議進行加密;

(3)建立病毒和木馬防御機制,定期更新病毒庫和升級防火墻,更新周期為T,T取值為6-10天,對檢測到的異常數(shù)據(jù)要進行分析,并發(fā)出預(yù)警。

本優(yōu)選實施例實現(xiàn)了對各系統(tǒng)安全的統(tǒng)一監(jiān)控管理。

優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41包括數(shù)據(jù)分割單元、數(shù)據(jù)抽取單元和訪問控制安全策略優(yōu)化單元,所述數(shù)據(jù)分割單元用于對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)分割成多個互斥的數(shù)據(jù)集合;所述數(shù)據(jù)抽取單元用于對所述互斥的數(shù)據(jù)集合按照自定義的排序規(guī)則進行排序,將每個數(shù)據(jù)集合中的第一個數(shù)據(jù)單元按序抽取出來,與所述排序規(guī)則一起保存作為小塊數(shù)據(jù),其中所述互斥表示數(shù)據(jù)集合中的兩兩數(shù)據(jù)單元之間不存在任何關(guān)聯(lián);所述訪問控制安全策略優(yōu)化單元用于基于細(xì)粒度資源分割的訪問控制安全策略優(yōu)化方法生成系統(tǒng)的訪問控制安全策略,包括:

(1)基于被數(shù)據(jù)抽取單元處理后的互斥的數(shù)據(jù)集合,構(gòu)建層次化數(shù)據(jù)數(shù)結(jié)構(gòu),所述層次化數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu)為三層數(shù)據(jù)樹結(jié)構(gòu),其包括服務(wù)層、邏輯層和物理層,所述服務(wù)層為與數(shù)據(jù)調(diào)度服務(wù)相關(guān)的樹根節(jié)點,所述邏輯層為訪問控制安全策略中關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù),所述物理層包括所有互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元;

(2)基于訪問控制標(biāo)記語言XACML制定針對不同安全等級的數(shù)據(jù)的訪問控制安全策略,將訪問控制安全策略中與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的規(guī)則投影到所述互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元上,從而將訪問控制安全策略中的規(guī)則細(xì)化到數(shù)據(jù)維度;

(3)在每個所述互斥的數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)單元上進行規(guī)則優(yōu)化,以刪除分配在每個數(shù)據(jù)單元上的規(guī)則的沖突和冗余;

(4)合并優(yōu)化后的規(guī)則,生成優(yōu)化的訪問控制安全策略。

優(yōu)選的,所述將數(shù)據(jù)存儲至相應(yīng)的存儲設(shè)備,包括:

(1)將小塊數(shù)據(jù)存儲至本地存儲器,并采用用戶定義的加密技術(shù)對小塊數(shù)據(jù)進行加密;

(2)將剩余數(shù)據(jù)通過云存儲加解密系統(tǒng)42加密后存儲到云服務(wù)中心1的云存儲器中;其中,當(dāng)云存儲器接收到數(shù)據(jù)后,云對該數(shù)據(jù)進行完整性校驗后保存在存儲節(jié)點中。

上述兩個優(yōu)選實施例設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)41,先對需保密的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分割和數(shù)據(jù)抽取處理,再進行訪問控制安全策略中的規(guī)則細(xì)化,可以減少數(shù)據(jù)存儲的物理存儲空間,降低存儲的開銷,并消除訪問控制安全策略中的沖突和冗余,提高訪問控制決策效率;通過數(shù)據(jù)抽取處理抽取部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲到本地存儲器中,其余數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)的訪問控制安全策略后存儲至云存儲器中,解決了傳統(tǒng)的基于單純加密技術(shù)的云存儲數(shù)據(jù)隱私保障機制在實際的數(shù)據(jù)操作過程中帶來的比較大的系統(tǒng)開銷和繁瑣,可以有效防止惡意用戶或云存儲管理員非法竊取、篡改用戶的隱私數(shù)據(jù),提高了需保密的數(shù)據(jù)存儲的安全性能。

優(yōu)選的,所述云存儲加解密系統(tǒng)42主要由數(shù)據(jù)擁有者、屬性機構(gòu)、云、可信三方、用戶五個實體構(gòu)成,所述對需保密的健康檔案信息數(shù)據(jù)進行加密或解密,包括:

(1)可信三方為用戶和屬性機構(gòu)分別分配用戶身份標(biāo)識UAID和屬性機構(gòu)身份標(biāo)識AID,包括:

A、進行初始化,可信三方設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)為其中α為隨機整數(shù);

B、對于每個合法用戶,可信三方分配UAID并為其生成證書:

<mrow> <mi>C</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>f</mi> <mi>i</mi> <mi>c</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mover> <mi>E</mi> <mo>^</mo> </mover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>H</mi> <mo>(</mo> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> <mo>)</mo> <mo>,</mo> <mi>g</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> </mrow>

同時,公布合法用戶的身份驗證參數(shù)其中,CUAID∈ZP

C、為數(shù)據(jù)擁有者和合法用戶生成身份密鑰對;

(2)生成基于身份的加解密密鑰、屬性加解密密鑰以及代理重加密密鑰,其中所述基于身份的加解密密鑰包括身份公鑰GKUAID和身份私鑰CKUAID,所述屬性加解密密鑰包括屬性公鑰GKAID和屬性私鑰CKAID:

<mrow> <msub> <mi>GK</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mover> <mi>E</mi> <mo>^</mo> </mover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>g</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mo>&Proportional;</mo> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> </mrow>

<mrow> <msub> <mi>GK</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mo>{</mo> <mo>&ForAll;</mo> <mi>x</mi> <mo>&Element;</mo> <msub> <mi>AS</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>:</mo> <msub> <mi>GK</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>H</mi> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>B</mi> <mi>x</mi> </msub> <msub> <mi>&beta;</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msup> <mo>}</mo> </mrow>

CKUAID=(∝AIDAID)

<mrow> <msub> <mi>CK</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>K</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mi>g</mi> <msub> <mo>&Proportional;</mo> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> </msup> <msup> <mi>g</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>&gamma;</mi> </mrow> </msup> <mo>,</mo> <msub> <mi>K</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mi>g</mi> <mrow> <mi>&alpha;</mi> <mi>&gamma;</mi> </mrow> </msup> <mo>,</mo> <mo>&ForAll;</mo> <mi>x</mi> <mo>&Element;</mo> <msub> <mi>AS</mi> <mrow> <mi>U</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mo>,</mo> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mo>:</mo> <msub> <mi>K</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>H</mi> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>B</mi> <mi>x</mi> </msub> <msub> <mi>&beta;</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> </mrow> </msub> <mi>&gamma;</mi> </mrow> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,ASAID為單個屬性機構(gòu)能夠分配的屬性集合,GKx為屬性x的公鑰,Bx為屬性x的版本號,∝AID為屬性機構(gòu)的私鑰參數(shù),βAID為屬性更新參數(shù),ASUAID,AID為根據(jù)屬性機構(gòu)的身份分配的屬性集合,γ為屬性機構(gòu)隨機選擇的參數(shù),γ,∝AIDAID∈ZP;

(3)云存儲加解密系統(tǒng)42利用數(shù)據(jù)密鑰對需存儲到云存儲器的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加密,得到密文CT,然后分別利用身份公鑰和屬性公鑰對數(shù)據(jù)密鑰加密,生成身份密鑰密文CTU和屬性密鑰密文CTA,包括:

A、隨機生成兩個固定長度的字符串IK,AK,合并生成數(shù)據(jù)密鑰DK:

DK=IK||AK

B、利用數(shù)據(jù)密鑰DK對需存儲到云存儲器的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加密,得到密文CT后,利用屬性公鑰對AK加密,生成屬性密鑰密文CTA,利用身份公鑰對IK加密,生成身份密鑰密文CTU;

(4)進行代理重加密,當(dāng)收到用戶的數(shù)據(jù)請求時,云利用代理重加密密鑰將身份密鑰密文CTU轉(zhuǎn)化為指定用戶可解密的密文,其中所述代理重加密密鑰由數(shù)據(jù)擁有者用自身私鑰和身份公鑰計算生成;

(5)進行數(shù)據(jù)解密時,用戶收到數(shù)據(jù)后,分別利用身份私鑰CKUAID和屬性私鑰CKAID解密身份密鑰密文CTU和屬性密鑰密文CTA,然后重構(gòu)數(shù)據(jù)密鑰,解密密文CT;

(6)進行屬性和身份密鑰的更新。

本優(yōu)選實施例通過設(shè)置云存儲加解密系統(tǒng)42,能夠?qū)崿F(xiàn)對多類型的數(shù)據(jù)的細(xì)粒度訪問控制和隱私保護,同時抵御用戶和屬性機構(gòu)共謀;對需保密的數(shù)據(jù),分別構(gòu)造基于身份的加解密密鑰、屬性加解密密鑰,合并構(gòu)成數(shù)據(jù)加密密鑰對該數(shù)據(jù)進行加密,從而只有同時滿足身份和屬性雙重條件的用戶可以解密,極大提高了數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)4的安全性能。

在此應(yīng)用場景中,更新周期T取10,系統(tǒng)的安全性相對提高了8%。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對本發(fā)明保護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。

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