可搜索加密在云计算移动学习中的应用

基于云计算的移动学习是在传统移动学习的基础上,利用云平台实现资源检索功能的一种学习方式。为了保证数据的安全性,资源发布者将学习资源以密文形式上传至云服务器。但云服务器无法对加密资源进行有效管理,使得密文搜索结果不能到达预期水平。针对以上问题,文章在云计算的移动学习模型基础上,利用可搜索加密的方法,建立可搜索加密的移动学习模型,从而确保学习资源的隐私性。     

云环境下对称可搜索加密研究综述

云存储技术是解决大容量数据存储、交互、管理的有效途径,加密存储是保护远程服务器中用户数据隐私安全的重要手段,而可搜索加密技术能在保证用户数据安全前提下提高系统可用性。对称可搜索加密以其高效的搜索效率得到人们的广泛关注。总体而言,相关研究可归纳为系统模型、效率与安全、功能性3个层次。该文首先介绍了对称可搜索加密(SSE)系统典型模型,然后深入分析了搜索效率优化、安全性分析的常用手段和方法,最后从场景适应能力、语句表达能力、查询结果优化3个方面对方案功能性研究进行了梳理,重点对当前研究的热点和难点进行了总结。在此基础上,进一步分析了未来可能的研究方向。     

基于身份的具有否认认证的关键字可搜索加密方案

云存储技术的发展实现了资源共享,为用户节省了数据管理开销。可搜索加密技术,既保护用户隐私又支持密文检索,方便了用户查找云端密文数据。现有的公钥关键字可搜索加密方案虽然支持身份认证,但未实现否认的属性。为了更好地保护发送者的身份隐私,该文将否认认证与公钥关键字可搜索加密技术相结合,提出一种基于身份的具有否认认证的关键字可搜索加密方案(IDAPKSE)。在该方案中,发送者上传密文后,能够对自己上传密文这一通信行为进行否认,与此同时,接收者可以确认密文数据的来源,但是,即使与第三方合作,接收者也不能向第三方证明其所掌握的事实。在随机预言模型下,基于双线性Diffie-Hellman(BDH)和决策双线性Diffie-Hellman(DBDH)数学困难问题,证明了该文方案满足不可伪造性、密文和陷门的不可区分性。     

基于云计算的智慧城市垂直搜索技术研究

政府、行业、企业和公众都对智慧城市领域的垂直搜索功能有较为迫切的需要,但目前缺少相关的应用研究工作.文章在对垂直搜索引擎、云计算等相关技术进行应用研究的基础上,提出了一种面向智慧城市的垂直搜索平台整体解决方案,该方案具有行业化程度高、性能和可靠性强、可伸缩性好等特点,能够满足不同用户的实际需求,具有良好的应用价值.     

加密邮件系统中基于身份的可搜索加密方案

在加密邮件系统中,公钥可搜索加密技术可以有效地解决在不解密的情况下搜索加密邮件的问题。针对公钥可搜索加密复杂的密钥管理问题,该文在加密邮件系统中引入了基于身份的密码体制。针对可搜索加密的离线关键字猜测攻击问题,该文采用了在加密关键字和生成陷门的同时进行认证,并且指定服务器去搜索加密电子邮件的方法。同时,在随机预言机模型下,基于判定性双线性Diffie-Hellman假设,证明方案满足陷门和密文不可区分性安全。数值实验结果表明,在陷门生成和关键字密文检测阶段,该方案与现有方案相比在计算效率上较高。

     

基于区块链的公钥可搜索加密方案

针对公钥加密方案的陷门安全问题,引入随机数构造陷门与索引,用于抵御来自服务器内部的关键字猜测攻击,避免因服务器好奇行为带来的数据泄露。对第三方的可信问题进行研究,将区块链技术与可搜索加密方案相结合,使用智能合约作为可信第三方进行检索工作,既可以防止服务器内部的关键字猜测攻击,又可以保证检索结果的正确性,从而限制服务器在下发数据时的恶意行为。通过安全性分析,验证了所提方案满足IND-KGA安全性。经过与其他方案进行实验对比,证明了所提方案在时间开销上具有一定的优势。     

基于区块链的支持访问控制的可搜索加密方案

区块链技术因其分布式、去中心化、不可篡改等特点在多个领域得到广泛应用.然而,这些特点同时带来了大量的数据冗余与计算冗余,不能很好地适应区块链在数据规模较大的实际业务场景下的应用.针对链上数据容量较小的问题,设计了一种基于区块链的数据链上链下混合存储架构,利用云存储实现大规模数据外包存储功能;采用对称加密技术、可搜索加密...     

基于计数布隆过滤器的属性基多关键词可搜索加密方案

为解决传统公钥密码体制下的可搜索加密方案检索效率低、关键词索引存储开销大、索引不支持动态更新等问题,基于计数布隆过滤器良好的空间和时间效率判断元素是否属于某个集合的特性,将此特性应用于可搜索加密建立关键词索引,即将关键词集合映射到一个二进制向量中,从而降低关键词存储开销;同时,利用计数布隆过滤器可删除的特性实现关键词索引的动态更新。此外,为防止敌手通过统计分析手段从二进制向量中推断出关键词明文信息,将二进制向量利用置换进行盲化,然后将置换利用属性加密进行秘密共享,合法用户正确生成关键词陷门后,服务商基于用户的关键词陷门帮助用户完成关键词匹配查询。最后,安全性分析和仿真实验证明了方案的安全性和高效性。     

高效的可验证无证书可搜索加密方案

在云计算环境中,可搜索加密方案是一种实现数据隐私保护和关键词搜索的有效方法。目前,现有方案不仅难以实现高效验证与动态更新,同时也存在证书管理和密钥分配问题。为了解决上述问题,近期有相关学者提出了一种基于改进Merkle-Tree认证方法的可验证多关键词搜索方案,然而经过安全性分析,该方案不能满足密文的不可区分性。通过改进,提出了一种新的高效的可验证无证书可搜索加密方案。分析表明,所提方案不仅能够满足无证书环境下的密文不可区分性与签名的不可伪造性,还实现了更高的计算效率与更小的通信开销,更能适用于资源有限的终端设备。     

基于LWE问题的关键词可搜索公钥加密方案

针对现有体制中用户生成关键词密文时的计算开销问题,引入全同态加密的思想,提出一种基于LWE问题,具备密文同态运算属性的关键词可搜索公钥加密方案,实现了计算开销由用户端向服务器端的转移。在随机谕示模型下,将体制的安全性归约到LWE问题难解性,并给出证明。     

基于区块链且支持验证的属性基搜索加密方案

针对一对多搜索模型下共享解密密钥缺乏细粒度访问控制且搜索结果缺乏正确性验证的问题,提出了一种基于区块链且支持验证的属性基搜索加密方案。通过对共享密钥采用密文策略属性加密机制,实现细粒度访问控制。结合以太坊区块链技术,解决半诚实且好奇的云服务器模型下返回搜索结果不正确的问题,在按需付费的云环境下,实现用户和云服务器之间服务-支付公平,使各方诚实地按照合约规则执行。另外,依据区块链的不可篡改性,保证云服务器得到服务费,用户得到正确的检索结果,而不需要额外验证,减少用户计算开销。安全性分析表明,所提方案满足自适应选择关键词语义安全,能很好地保护用户的隐私以及数据的安全。性能对比及实验结果表明,所提方案在安全索引产生、搜索令牌生成、检索效率以及交易数量方面有一定的优化,更加适用于智慧医疗等一对多搜索场景。     

Learning with error based searchable encryption scheme

A learning with error problem based encryption scheme that allows secure searching over the cipher text is proposed. Both the generation of cipher text and the trapdoor of the query are based on the problem of learning with errors. By performing an operation over the trapdoor and the cipher text, it is able to tell if the cipher text is the encryption of a plaintext. The secure searchable encryption scheme is both cipher text and trapdoor indistinguishable. The probabilities of missing and failing match occurrence in searching are both exponentially small.     

基于区块链的结果可追溯的可搜索加密方案

在可搜索加密方案中,无论是云端服务器还是用户,都可能存在欺骗行为。为了解决这种安全问题,给出公平性安全的定义,提出基于区块链的可搜索加密方案。通过第三方可信机构（trusted authority,TA）验证数据传输过程中数据的一致性,区块链记录完整验证结果以防止篡改,使所涉及的实体达成一致的安全共识,从而实现公平性安全。安全性与复杂性分析表明,该方案是可行的。当该方案与搜索结果可验证的可搜索加密方案相结合时,可优化成基于区块链的搜索结果可验证的可搜索加密方案,其安全性将得到进一步的提高。     

Wireless broadcast encryption based on smart cards

Wireless broadcasting is an efficient way to broadcast data to a large number of users. Some commercial applications of wireless broadcasting, such as satellite pay-TV, desire that only those users who have paid for the service can retrieve broadcast data. This is often achieved by broadcast encryption, which allows a station securely to broadcast data to a dynamically changing set of privileged users through open air. Most existing broadcast encryption schemes can only revoke a pre-specified number of users before system re-setup or require high computation, communication and storage overheads in receivers. In this paper, we propose a new broadcast encryption scheme based on smart cards. In our scheme, smart cards are used to prevent users from leaking secret keys. Additionally, once an illegally cloned smart card is captured, our scheme also allows tracing of the compromised smart card by which illegal smart cards are cloned, and can then revoke all cloned smart cards. The new features of our scheme include minimal computation needs of only a few modular multiplications in the smart card, and the capability to revoke up to any number of users in one revocation. Furthermore, our scheme is secure against both passive and active attacks and has better performance than other schemes.     

Electronic medical record data sharing scheme based on searchable encryption via consortium blockchain

Considering that it was difficult to share medical record data among different medical institutions in cloud storage,an electronic medical record data sharing scheme based on searchable encryption on blockchain was proposed.In order to realize the secure storage and sharing of electronic medical records in the scheme,the patient’s electronic medical record ciphertext was stored in the hospital server,the ciphertext hash value was stored in the private blockchain,and the keyword index was stored in the consortium blockchain.Searchable encryption was used to implement secure search of keywords in the consortium blockchain,and proxy re-encryption technology was used to realize the sharing of electronic medical records of patients by other data users.Security analysis shows that the proposed scheme can achieve ciphertext security and keyword security.Moreover,the performance of the scheme was analyzed by function analysis,computational efficiency analysis and numerical simulation.The performance analysis shows that the scheme can achieve high computational efficiency.     

A time-aware searchable encryption scheme for EHRs

Despite the benefits of EHRs (Electronic Health Records), there is a growing concern over the risks of privacy exposure associated with the technologies of EHR storing and transmission. To deal with this problem, a time-aware searchable encryption with designated server is proposed in this paper. It is based on Boneh's public key encryption with keyword search and Rivest's timed-release cryptology. Our construction has three features: the user cannot issue a keyword search query successfully unless the search falls into the specific time range; only the authorized user can generate a valid trapdoor; only the designated server can execute the search. Applying our scheme in a multi-user environment, the number of the keyword ciphertexts would not increase linearly with the number of the authorized users. The security and performance analysis shows that our proposed scheme is securer and more efficient than the existing similar schemes.     

云环境下关键词搜索加密算法研究

现有方案将关键词搜索加密和属性基加密相结合,解决了云环境下访问控制问题,但是未充分考虑信道安全以及关键词猜测攻击等安全问题。针对上述问题,提出了一种指派搜索服务器的关键词搜索属性加密方案,实现了关键词搜索访问权限控制,且检索不需要安全信道,可抵抗离线/在线关键词猜测攻击。实验结果表明,方案性能方面可取得较好结果,可应用于云环境。     

基于Kinect的智能家居系统

针对传统基于物联网技术的智能家居系统用户参与感不强、无法进行自定义手势操控等问题,设计一套基于Kinect的智能家庭管理系统。通过深度传感器得到彩色数据流、深度数据流以及骨骼数据流,从而获取人体的动作轨迹,并自定义手势操控方式来实现家居的智能控制。由于深度数据对光照和背景干扰等因素有较强的鲁棒性,提高了手势及轨迹识别的准确性和可靠性。在明暗两种光照条件下,对该文定义的4种手臂姿势、3种动作任务和5种微小手势的识别实验表明,该文设计的系统能够满足智能家居的基本需求。