云存储密文访问控制方案

提出了一种在基于密文策略的属性加密(ciphertext-policy attribute-based encryption,CP-ABE)应用场景下,在云存储中实现高效、精细、灵活的密文访问控制的方案。新方案通过引入密钥分割技术和代理重加密技术,在权限撤销时将部分重加密工作转移给云服务提供商执行,大大降低了数据属主的计算代价。与现有方案相比,新方案不仅能够支持多种门限的精细的访问控制策略,而且在权限撤销时,既可以属性集为单位,又可以同一属性集下不同用户为单位。最后分析了方案的安全性,并测试了运行效率。实验结果表明,新方案明显优于一般方案,特别是考虑云存储及多用户情况下,新方案的优势更加明显。     

一种高效细粒度云存储访问控制方案

分析Hur等提出的数据外包系统中属性基访问控制方案,指出其存在前向保密性安全漏洞、更新属性群密钥效率低和系统存储量大等缺陷,并基于Hur等方案,提出一种新的高效细粒度云存储访问控制方案.新方案由完全可信机构而非云服务器生成属性群密钥,解决前向保密性问题.采用中国剩余定理实现用户属性撤销,将KEK树上覆盖属性群用户最小子树的求解转变为中国剩余定理同余方程组的求解,提高群密钥更新效率.采用密文策略的属性基加密方法加密用于加密明文的对称密钥而非明文本身,将访问控制策略变更的重加密过程转移到云端,实现属性级和用户级的权限撤销.分析表明,新方案具有更强的安全性,更高的群密钥更新效率和更小的存储量与计算量.     

属性群的云存储密文访问控制方案的研究

属性群的云存储密文访问控制方案,这是一种对称加密算法加密的大型数据整理的软件,并且能够利用属性加密的算法对称密钥,并通过数据传输将加密的任务逐渐转移到“云服务”供应商,从而能够不断降低数据拥有者的成本实现利润的最大值。与现有的实施方案相比,新的云存储方案不仅可以支持各种精细的访问控制策略,并能够确保实施方案的稳定性和安全性。所以,可以实现云存储权限的灵活访问控制策略。     

基于CP-ABE和SD的高效云计算访问控制方案

存储在云端服务器中的敏感数据的保密和安全访问是云计算安全研究的重要内容。提出了一种安全、高效、细粒度的云计算访问控制方案。密文的加密采用了借助线性秘密共享矩阵的CP-ABE加密算法,并将大部分密文重加密工作转移给云服务提供商执行,在保证安全性的前提下,降低了数据属主的计算代价。该方案在用户属性撤销时,引入SD广播加密技术,有效降低了撤销时的计算开销和通信开销。理论分析表明该方案具有数据机密性、抗合谋攻击性、前向安全和后向安全,最后的实验结果验证了方案具有较高的撤销效率。     

密文策略属性加密中的撤销控制方案

在云环境下使用数据共享功能时，由于云环境的复杂性，需要对数据进行安全保护和访问控制，这就要求使用加密机制。基于密文策略属性的加密（CP-ABE）是当前广泛使用的加密机制，它可以根据用户的属性来设置访问权限，任何具有合格访问权限的用户都可以访问数据。然而云是一个动态环境，有时可能只允许具有访问权限用户中的一部分用户访问数据，这就需要用户权限的撤销机制。然而，在CP-ABE中，访问权撤销或用户撤销是一个冗长且代价高昂的事件。所提出方案根据对CP-ABE流程的改进，在原密文中嵌入了可灵活控制的用户个人秘密，使得用户权限撤销时既不要求使用新访问策略的用户撤销数据，也不要求对数据进行重新加密，大幅减少撤销时的计算成本。与知名CP-ABE撤销方案对比，所提出方案的计算成本更低且具有良好的安全性。     

基于动态重加密的云存储权限撤销优化机制——DR-PRO

针对云存储服务中用户访问权限撤销计算与带宽代价过大、复杂度过高等问题,提出一种基于动态重加密的云存储权限撤销优化机制(DR-PRO)。首先,以密文策略的属性加密体制(CP-ABE)的密文访问控制方案作为理论背景,利用(k,n)门限方案,将数据信息划分成若干块,动态地选取某一数据信息块实现重加密;然后,依次通过数据划分、重构、传输、提取以及权限撤销等子算法完成用户访问权限撤销实现过程。理论分析与测试仿真表明,在保证云存储服务用户数据高安全性的前提下:与懒惰重加密机制相比,DR-PRO的用户访问权限撤销的计算与带宽代价在数据文件变化情况下的平均下降幅度是5%;与完全重加密机制相比,DR-PRO的用户访问权限撤销的计算与带宽代价在共享数据块变化情况下的平均下降幅度是20%。实验结果表明,DR-PRO在云存储服务中能够有效提高用户访问权限撤销的性能与效率。     

基于CP-ABE和XACML多权限安全云存储访问控制方案

为了保护云存储系统中用户数据的机密性和用户隐私,提出了一种基于属性加密结合XACML框架的多权限安全云存储访问控制方案。通过CP-ABE加密来保证用户数据的机密性,通过XACML框架实现基于属性细粒度访问控制。云存储系统中的用户数据通过对称加密机制进行加密,对称密钥采用CP-ABE加密。仿真实验表明,该方案是高效灵活并且安全的。安全性分析表明,该方案能够抵抗共谋攻击,具有数据机密性以及后向前向保密性。     

区块链中匿名属性验证可搜索加密方案

为保护数据用户属性隐私,防止属性隐私泄露,提出一种属性基可搜索加密算法。利用对称加密算法对数据拥有者信息进行加密并将加密后的信息上传到星际文件系统;使用属性基可搜索加密算法对数据关键字进行加密并将加密结果上传到区块链中,实现数据密文和关键字密文的分布式存储;使用智能合约实现关键字安全搜索,避免云服务器返回不相关搜索结果。方案的安全性是基于Diffie-Hellman困难性假设,理论分析和实验结果表明,该方案具有较好的用户隐私保护效果和计算开销。     

加密电子病历数据共享方案

为了实现电子病历数据的细粒度访问控制以及安全存储与共享,提出了一种基于属性的云链协同存储的电子病历共享方案。该方案用对称加密算法加密电子病历,用基于密文策略的属性基加密算法加密对称密钥,用可搜索加密算法加密关键字。电子病历密文存储在医疗云上,安全索引存储在联盟链上。该方案使用可搜索加密技术实现关键字的安全搜索,使用代理重加密技术实现用户属性的撤销。经安全性证明,该方案能够实现密文的安全性和关键字的安全性。数值模拟实验结果表明,该方案是有效的。     

云存储中基于MA-ABE的访问控制方案

针对云存储中跨域数据访问控制的安全性和有效性问题,提出了一种基于MA-ABE的高效的、细粒度的访问控制方案。新方案通过使用密钥分割技术和代理重加密技术,在权限撤销时保证用户密钥的安全性,并将大部分密文重加密工作转移到云端,以降低数据属主的计算代价。利用数据属主和授权机构分别产生和分发属性私钥组件,将用户全球唯一标识(GID)和用户私钥相分离,避免了授权机构间的联合攻击,有效地保护了用户身份信息。最后,通过理论分析表明了新方案的安全性,并实验验证了该方案在权限撤销时的高效性。     

基于多授权中心属性基加密的多域云访问控制方案

针对多授权属性基加密方案的合谋攻击和多域共享数据问题,提出了一种基于多授权中心属性基加密的多域云访问控制方案。中央认证机构不参与用户私钥的生成过程,有效避免了用户与授权机构之间的联合攻击;通过线性秘密共享方案和代理重加密技术,云服务器对上传的数据文件进行重加密,实现了单域和多域用户数据的共享。分析结果表明,新方案在用户私钥生成和文件加/解密上具有较高的性能,并在q parallel BDHE假设下是自适应性安全的。     

一种高效多授权中心云访问控制方案

针对已有云计算多授权访问控制方案中用户端负担过重的问题,提出一种基于属性加密的多授权中心访问控制方案HE-MA-ACS。在层次化授权结构的基础上,引入外包解密思想,将用户访问的大部分解密计算开销外包至云服务端,实现细粒度的属性撤销,并且用户端不需要参与属性的撤销操作。对方案的正确性、安全性、计算和存储性能进行了分析,证明了该方案在用户端存储开销、访问通信开销、解密时间及属性撤销时计算开销上的优越性。该方案有效地降低了用户端的负担,提高了解密效率。     

An ElGamal-like cryptosystem for enciphering large messages

In practice, we usually require two cryptosystems, an asymmetric one and a symmetric one, to encrypt a large confidential message. The asymmetric cryptosystem is used to deliver secret key SK, while the symmetric cryptosystem is used to encrypt a large confidential message with the secret key SK. In this article, we propose a simple cryptosystem which allows a large confidential message to be encrypted efficiently. Our scheme is based on the Diffie-Hellman distribution scheme, together with the ElGamal cryptosystem     

支持带权属性撤销的密文策略属性基加密方案

针对目前大部分密文策略属性基加密（CP-ABE）方案都不支持属性的多状态表示,加密、解密阶段计算开销庞大的问题,提出一种支持带权属性撤销的CP-ABE方案（CPABEWAR）。一方面,通过引入带权属性的概念,增强了属性的表达能力;另一方面,为了降低计算开销,在保证数据安全的情况下将部分计算过程外包给云服务提供商（CSP）。分析结果表明,所提方案基于判定双线性DH （DBDH）假设是选择明文安全的（CPS）。所提方案以增加少量存储空间为代价简化了访问树结构,提高了系统效率和访问控制的灵活性,适合计算能力受限的云用户。     

用户和属性授权机构可追责的在线/离线属性基加密方案

属性基加密作为一种一对多的加密机制,能够为云存储提供良好的安全性和细粒度访问控制。但在密文策略属性基加密中,一个解密私钥可能会对应多个用户,因此用户可能会非法共享其私钥以获取不当利益,半可信的属性授权机构亦可能会给非法用户颁发解密私钥。此外,加密消息所产生的指数运算随着访问策略复杂性的增加而增长,其产生的计算开销给通过移动设备进行加密的用户造成了重大挑战。对此,文中提出了一种支持大属性域的用户和属性授权机构可追责的在线/离线密文策略属性基加密方案。该方案是基于素数阶双线性群构造的,通过将用户的身份信息嵌入该用户的私钥中实现可追责性,利用在线/离线加密技术将大部分的加密开销转移至离线阶段。最后,给出了方案在标准模型下的选择性安全和可追责证明。分析表明,该方案的加密开销主要在离线阶段,用于追责的存储开销也极低,其适用于使用资源受限的移动设备进行加密的用户群体。     

Repeated Attribute Optimization for Big Data Encryption

Big data denotes the variety, velocity, and massive volume of data. Existing databases are unsuitable to store big data owing to its high volume. Cloud computing is an optimal solution to process and store big data. However, the significant issue lies in handling access control and privacy, wherein the data should be encrypted and unauthorized user access must be restricted through efficient access control. Attribute-based encryption (ABE) permits users to encrypt and decrypt data. However, for the policy to work in practical scenarios, the attributes must be repeated. In the case of specific policies, it is not possible to avoid attribute repetition even after the application of Boolean optimization approaches to obtain a Boolean formula. For these policies, there exists a variety of evaluated secret shares for the repeated attributes. Therefore, the calculation of cipher text for these irreducible policies seems to be lengthy and computationally intensive. To address this problem, an improved meta-heuristic-based repeated attributes optimization on cipher-text policy-ABE (CP-ABE) is developed in this study. Here, the improved meta-heuristic concept is developed in the encryption phase, which returns the optimized single share value of each repeated attribute after considering all the attribute shares. The optimization process not only minimizes the encryption cost but also the communication cost. Herein, the improved sun flower optimization (SFO), called the newly updated SFO (NU-SFO) is used to perform the repeated attribute optimization in CP-ABE. Finally, the performance evaluation confirms the reliability and robustness of the developed scheme through comparisons with traditional constructions.     

An asymmetric cryptographuic key assignment scheme for access control in totally-ordered hierarchies ∗

Many methods based on cryptography have been proposed to solve the problem of access control in hierarchic structures. However, these schemes are only used in symmetric (or one-key) cryptosystems. In this article, we propose a new multilevel access control scheme for a totally-ordered hierarchy that can be used in asymmetric (or two-key) cryptosystem. It is well known that there are two main advantages in asymmetric cryptography: key distribution and authentication. Our scheme is, to our best knowledge, the first to be used as an asymmetric cryptosystem.