如何在数据库中存储私密加密的用户数据，同时使它们可供其他特定用户使用？

Question

首先，如果我的问题听起来有点混乱，我很抱歉，我会尽力尽可能详细地描述我的情况：

我有一个网站，用户可以在上面输入有关自己的个人数据。这些数据主要是健康数据，因此它们是非常私密和敏感的信息。因此，即使服务器被攻击，我也需要对这些数据进行加密，以便这些数据能够得到保护，因为它们将使用每个用户的密码进行加密。当然，用户密码将不会以明文形式存储在服务器上，而只会存储密码哈希值。

但我的问题是，该网站将提供“社交功能”，当用户选择与另一个用户共享他/她的一些信息时，就会出现问题。但这会成为问题，因为我将没有任何解密用户私人数据的方法，所以我无法向另一个用户显示这些信息。

请给我一些选项或至少想法，如何解决这个问题？最好使用LAMP环境。

- Frodik

Answer 1

这可以通过使用公钥加密技术来解决：

1. 为每个用户生成一个公钥/私钥对；并且只使用用户密码暂时解密私钥。
2. 对于每个数据项，随机选择一个（对称）密钥S并使用它加密数据d。存储S(d)。
3. 使用要授权访问的用户的公钥P⁺_u对S进行加密。最初，这是存储数据的用户u。
4. 永久存储P⁺_u(S)，忘记所有其他密钥。

现在，当用户u想要与用户x共享数据时，请执行以下操作：

1. 使用用户密码解密用户的私钥P^-_u。
2. 使用该私钥解密存储的数据：P^-_u(P⁺_u(S)) = S。
3. 使用要共享信息的用户的公钥对S进行加密。
4. 永久存储结果P⁺_x(S)，忘记所有其他密钥。

现在，任何用户x想要访问数据时，请执行以下过程：

1. 使用用户密码解密用户的私钥P^-_x。
2. 查找P⁺_x(S)。（如果未存储，这意味着没有人与可怜的用户x共享数据）。
3. 使用私钥解密存储的数据：P^-_x(P⁺_x(S)) = S。

使用S，解密存储的加密过的S(d)：S(S(d)) = d。

- phihag

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感谢你提供的高效解决方案。我不得不读了五遍才能完全理解，但这正是我正在寻找的，非常感谢。 - Frodik

@Frodik 链接 的 OpenSSL 模块包含了一系列函数，并且每个函数的签名都有文档记录。很抱歉，由于我倾向于放弃教程，所以我不知道任何教程。然而，stackoverflow 提供了 一些。 - phihag

我有一个后续问题。如果用户忘记或丢失密码，他/她的所有数据都将永远丢失，没有任何方法可以恢复它们，对吗？我正在考虑实现一种“忘记密码？”功能，用户将收到新密码发送到其注册的电子邮件地址。然而，我不太清楚如何实现这一点... - Frodik

@Frodik很不幸地，每一个解决方案都会牺牲严格的安全要求。没有任何绕过它的方法。你无法既保护你的蛋糕又吃掉它。 - phihag

但是根据您的说法，需要明文密码来解密数据，这意味着用户需要在每个页面加载时重新输入密码，或者密码存储在客户端机器或服务器机器的某个变量中（流程＃1）。现在，您说可以将密码作为明文键存储在另一台机器上，那么您需要提供某些凭据或API来访问该服务器从主服务器，现在情况是主服务器被攻击后，有了它，专用服务器也可能会受到攻击。 - Ravinder Payal