基于无证书的门限条件代理重加密方案

条件代理重加密可以根据条件对密文进行细粒度的授权,现有的方案多数是基于公钥基础设施或身份公钥来实现,存在证书管理和密钥托管问题。 为了解决这些问题,提出了一种新的无证书门限条件代理重加密方案,在生成原密文和重加密密钥时加入条件信息,代理服务器在重加密前先对条件符合性进行验证,确保只有条件匹配的密文才能被重加密。 利用门限技术实现对重加密密钥和授权者私钥的保护,同时可以抵御替换用户公钥的第一类敌手和掌握系统主密钥的第二类敌手的攻击。 仿真结果表明,所提方案在重加密密钥生成与重加密过程中计算效率较高,为分布式云存储等应用中的密文共享提供了基础。     

一个全同态代理重加密方案

针对现有全同态加密方案仅能对用同一密钥加密的密文进行计算的局限性,在Brakerski等人构造的全同态加密方案基础上,结合密钥隐私（Key-private）代理重加密的思想,并利用私钥置换技术,把某用户的密文置换成其他用户的私钥可以解密的新密文,从而构造了密钥隐私的全同态代理重加密方案,该方案可以使拥有重加密密钥的代理者在不改变明文的情况下,把用委托方Alice的公钥加密后的密文转换为可以用受理方Bob的私钥解密,且代理者无法获知Alice和Bob的身份,同时,根据同态运算的性质,代理者可以对转换后的密文进行同态运算,即方案同时具有全同态的性质和代理重加密的性质。从而实现了对用不同密钥加密的密文进行任意计算。另外,假如用户不使用重加密的功能,本方案将自动退化为高效的全同态加密方案(BGV方案）。所以对于不同应用需求,本方案具有较为良好的适应性。最后,在标准模型下证明了方案的CPA安全性和代理重加密的密钥隐私性。     

无证书的公钥可搜索加密方案

可搜索加密技术允许用户直接对存储在云服务器上的密文数据进行搜索,且不妥协用户的数据隐私和询问隐私。现有的公钥可搜索加密方案大多数是根据基于证书的密码体制或者基于身份的密码体制构建的,不能抵抗内部关键词猜测攻击。无证书的密码体制解决了基于身份密码体制中的密钥托管问题,且不需要维护公钥证书目录。基于无证书公钥密码体制,提出了一个公钥可搜索加密方案,对该方案中新的加密算法的一致性进行了验证,并给出了该方案的安全性模型,解决了现有的无证书可搜索加密方案无法抵抗内部关键词猜测攻击的问题。     

云计算环境下支持高效撤销的新型属性基加密方案

为了解决开放云计算环境下用户属性变化导致的用户权限撤销及变更问题,提出一种基于代理重加密和密钥分割技术的属性基代理重加密方案,该方案支持用户权限的即时撤销,当发生用户撤销时,只需要更新云存储服务器中的密文组件以及代理服务器中未撤销用户的属性无关私钥组件.当发生用户属性撤销时,只需更新用户属性撤销列表,解密时根据用户属性撤销列表控制撤销属性用户的访问,可减少密文更新和用户私钥更新的计算量,提高系统撤销用户权限的执行效率,保护用户属性的隐私信息.     

多域环境下基于代理重加密的电子文档分发协议

针对多域环境下电子文档安全管理,提出一种基于代理重加密机制的电子文档分发协议.该协议中引入代理服务器,由文档拥有者将数据加密后发送给半可信服务端,服务端对数据密文进行安全存储,同时对数据密文重加密后发送给用户.该方案避免了服务端对数据密文解密后进行二次加密,降低了服务端对电子文档管理的复杂度,同时采用密文方式存储,以防止服务器被恶意攻击后敏感数据泄露.与其他协议对比结果表明,新方案显著降低了代理重加密算法的计算复杂度,同时提高了加解密效率,保持了敏感数据机密性.     

基于量子密钥和云服务的身份加密方案

针对现有利用云服务进行基于身份加密(Identity-based encryption,IBE)的公钥加密方案中存在的安全问题,提出了一种基于量子密钥和云服务的IBE方案。该方案首先通过引入量子加密技术解决密钥生成器与云服务之间用户隐私信息和撤销列表等信息安全传输问题;然后利用提出的量子时间令牌机制,安全地对用户私钥进行分发和管理;最后利用量子密钥共享和云服务安全高效地实现了用户撤销管理。与现有方案相比,该方案能够充分利用量子加密技术和云计算服务的优势,更为安全高效地实现基于身份加密公钥体制中的密钥管理和用户撤销,并能够抵抗多种安全威胁,在云计算环境中具有更好的安全性和实用性。在真实的量子密钥分发和云计算环境中的实验结果证明了该方案的可行性和有效性。     

面向CryptDB的用户身份验证方案

CryptDB是一种典型的云密文数据库,由中间代理充当媒介,允许用户在前端发出明文语义查询请求,后端直接在加密数据上执行数据库操作。针对CryptDB系统代理服务器明文存储密钥未验证用户身份的问题,提出了使用用户口令加密密钥信息的方案,实现了增强密钥管理安全及代理间接验证用户身份的目的。实验结果证明了该方案的安全性和有效性。     

IBE公钥加密系统的用户私钥分发方案

为了解决基于身份的加密方案(IBE)中的用户身份认证和私钥分发问题，使用公钥证书的概念，提出了一种新的身份认证和私钥分发方案．该方案使用一个可信第三方实现信任转移，增添一个用户公钥用于建立私钥传输的安全信道．新方案不仅大大减少了认证的次数，而且解决了原方案及相关应用都不曾处理的用户私钥安全分发问题．基于IBE，文中还提出了一种加密方案，该方案有一个公钥和两个私钥，两个私钥都可用于解密，其中一个托管到可信第三方，另一个用作不可拒认数字签名．     

类型可修改的基于身份代理重加密方案

云存储中,代理重加密技术可以保障用户数据在存储第三方的安全性和可共享性. 该技术的核心思想是: 数据拥有者以密文形式将数据存储在第三方; 数据拥有者可以委托存储第三方对其存储的密文进行重加密并共享给其他用户. 该文提出了一种类型可修改的基于身份代理重加密方案,该方案不仅具有传统代理重加密方案的核心功能,而且密文的拥有者可以随时修改密文的信息类型. 在实际应用中,该方案比基于类型和身份的代理重加密方案具有更加广泛的应用场景.     

一种基于ECC的消息安全交换方案

提出一种基于ECC的消息安全交换方案,实现建立在ECC之上的消息安全交换的数字签名和加密消息的会话密钥交换。利用有限域上椭圆曲线点群中的离散对数问题的难解性来增强协议的安全性。通信的各方产生自己的私钥和公钥对,用户的证书由CA签发后交给用户保存,交换的消息和签名等信息采用压缩加密传输,避免了消息在传输的过程中被第三者窃取或篡改,保证了数据的机密性、完整性和不可否认性。     

无线传感器网络动态非线性密钥分配

为减少无线传感器网络中大量的共享密钥,提出了计算每个通信数据包的动态分配密钥.该方法为：通过种子密钥加密分配密钥,由分配密钥计算数据密钥,由数据密钥加密数据,并在通信包中将分配密钥的密文与机密数据一起传输;接收节点获得数据包后,分析出包计数、节点身份标识、包跳段、分配密钥的密文和数据密文,再由共享的种子解密动态分配的分配密钥.结果表明,用于无线传感器网络的动态非线性分配密钥的方法可实现无线传感器网络共享少量种子密钥和机密通信.     

属性基无中央授权中心DMA-ABE方案研究

针对当前云环境下属性基访问控制机制中采用中央授权中心带来的安全性问题,提出了分散多机构属性基加密DMA-ABE方案. 该方案采用多个授权中心负责用户密钥的分发,无需中央授权中心的协调;支持任意的线性秘密共享方案访问结构,访问策略灵活;采用代理重加密进行属性的即时撤销和授权,支持高效、灵活、细粒度的访问控制.安全性分析证明该方案达到选择明文攻击安全.     

基于图像块分组的加密域可逆信息隐藏

为了提升加密域可逆信息隐藏的方法性能,提出了一种基于图像块分组的加密域可逆信息隐藏方案。在该方案中,内容所有者采用流密码异或加密图像,随后数据隐藏者将加密的图像进行分块,并按一定比例将图像块分组,再根据待嵌入的信息修改每组中相应的图像块,从而实现信息嵌入。对于含有秘密信息的加密图像,接收者可使用加密密钥解密得到与原始图像近似的解密图像,然后根据自然图像空间相关性,通过比较每组中各图像块的平滑度找出被修改的图像块,从而实现秘密信息正确提取和图像完美恢复。实验证明本方法在保证一定图像质量的情况下有较大的信息嵌入量。     

基于双重加密的敏感数据限时访问研究

在云外包存储的背景下,针对外包存储中共享敏感数据的定时删除问题,提出基于双重加密的敏感数据限时访问方案。首先对称加密待共享的敏感数据文件,随后对加密后的文件进行随机分割提取,形成提取密文分量和封装密文分量;然后采用限时属性基加密算法对对称密钥和提取密文分量进行加密,生成访问控制对象;最后将访问控制对象同封装密文分量一同上传至云服务器。通过该方案,授权用户能够在限时属性基加密的访问时限窗口中解密访问控制对象,获取对称密钥和提取密文分量,并合成原始密文,恢复明文。访问时限窗口过期后,任何用户都无法属性基解密访问控制对象,获取对称密钥,恢复明文,从而实现敏感数据的定时删除。通过敌手攻击模型,分析并证明了该方案的安全性。     

格上的代理重签名方案

针对量子环境下基于大整数分解与离散对数困难问题代理重签名的不安全性,提出一种能够抵抗量子攻击的代理重签名方案．借助Xagawa的代理重加密技术和格上的无陷门签名技术,构造了第一个基于格的代理重签名方案,并运用格上的小整数解问题(Small Integer Solution,SIS)的困难性对其进行了安全性证明．证明和效率分析结果表明,该方案具有双向性、多次使用性、密钥最优性以及透明性,与基于其他困难问题的代理重签名方案相比,具有渐近计算复杂度低的优点．最后,把该方案扩展为基于身份的代理重签名方案．     

一种带有猫映射动态置换盒的分组密码

对猫映射的混沌特性进行研究,提出一种基于迭代二维猫映射的动态置换盒(S-盒)生成方法,由此构造一种基于S-盒的加密算法。将明文划分成组,与不同S-盒进行加密,通过32轮的替代和循环左移得到密文分组。为了提高密码系统的安全性,利用密文反馈来改变猫映射的状态值,使得S-盒与明文相关,可提高密码系统的混淆与扩散性能。由于加密使用了动态S-盒,密码系统不会遇到固定结构分组密码的问题。实验结果表明,该密码系统具有较高的安全性,适用于保密通信。