云环境下安全密文区间检索方案的新设计

针对目前密文区间检索多次断言存在信息泄露等问题,有单断言的密文区间检索方案(SRQSAE方案),并证明方案在唯密文攻击下的隐私安全性。对SRQSAE方案的安全性进行了分析,分析结果表明SRQSAE方案并不能隐藏搜索关键字的大小关系排序。通过在每次生成搜索索引或陷门消息时引入不同随机数的方法,提出了单断言的密文区间检索新方案。新方案对搜索关键字、区间的大小关系提供了很好的隐私保护;而且新方案在安全性提高的同时,并不以损失效率为代价。     

指定测试者的基于身份可搜索加密方案

对指定测试者的基于身份可搜索加密(dIBEKS)方案进行了研究。指出Tseng等人所提dIBEKS方案并不是完全定义在基于身份密码系统架构上,而且方案不能满足dIBEKS密文不可区分性。首次提出了基于身份密码系统下的指定测试者可搜索加密方案的定义和安全需求,并设计了一个高效的dIBEKS新方案。证明了dIBEKS密文不可区分性是抵御离线关键字猜测攻击的充分条件,并证明了新方案在随机预言模型下满足适应性选择消息攻击的dIBEKS密文不可区分性、陷门不可区分性,从而可以有效抵御离线关键字猜测攻击。     

支持直接撤销的固长密文策略属性基加密方案

该文提出一种支持直接撤销功能且具有固定长度的密文策略属性基加密方案,首先给出了该属性基加密方案的形式化定义和安全模型,然后对方案具体的实现进行了阐述,最后给出了该方案在标准模型下的安全性证明。该方案在密文长度和解密开销固定的同时,允许用户在加密过程中将撤销列表嵌入到密文中以实现直接撤销,保证了仅当用户所拥有的属性满足密文访问结构且用户身份没有出现在撤销列表的前提下,才可以使用自己的私钥解密执行解密。对比分析结果表明,该方案较同类方案具有更高的计算效率且支持更灵活的访问结构。     

无线传感网数据聚合隐私保护协议分析

针对无线传感器网络(WSN)数据聚合隐私保护协议的特点,对当前一些典型的数据聚合隐私保护协议进行了分类研究。给出了各类协议的运行原理,指出了这些协议的优缺点,并从隐私保护性、数据完整性、准确性及攻击模型等方面对这些协议进行了比较,并指出了未来的研究热点和发展趋势。     

一种支持分级用户访问的文件分层CP-ABE方案

文件分层的密文策略基于属性的加密（FH-CP-ABE）方案实现了同一访问策略的多层次文件加密,节省了加解密的计算开销和密文的存储开销.然而,目前的文件分层CP-ABE方案不支持分级用户访问,且存在越权访问的问题.为此,提出一种支持分级用户访问的文件分层CP-ABE方案.在所提方案中,通过构造分级用户访问树,并重新构造密文子项以支持分级用户的访问需求,同时消除用户进行越权访问的可能性.安全性分析表明,所提方案能够抵御选择明文攻击.理论分析和实验分析均表明,与相关方案相比,所提方案在计算和存储方面具有更高的效率.     

窃听信道下的认证信道容量

消息认证是合法发送方Alice传输消息M给合法的接收方Bob并向Bob认证M的交互过程。为了防止敌手Eve的攻击,Alice和Bob通常共享了一个安全密钥。该文考察如下认证框架:Alice首先通过无噪声信道将消息M发送给Bob;Alice接着利用消息M和安全密钥K生成一个认证标签;Alice再将认证标签转化为码字Xn;最后,Alice通过窃听信道模型将码字Xn传输给Bob。该文定义了固定标签率下的安全认证信道容量,并证明该认证信道容量等于H(X|Z)。特别地,证明了文献[15]提出的协议在该文的认证模型中是可达容量的。     

一种支持解密外包的KP-ABE方案

针对现有密钥策略基于属性加密KP-ABE（Key-Policy Attribute-Based Encryption）方案在解密时存在用户端计算开销大、解密时间长等问题,一些方案提出将解密外包给云服务器,但这些方案并未给出外包解密的并行化方法,存在解密效率低的问题.本文提出一种支持解密外包的KP-ABE方案.在该方案中,把大部分解密计算外包给Spark平台;并根据KP-ABE的解密特点设计并行化解密算法,完成对叶子节点和根节点的并行化解密.性能分析表明,用户端仅需进行一次指数运算即可解密出共享数据,同时并行化设计能有效提高云端解密速率.     

基于文件相似性分簇的重复数据消除模型

为解决现有提高重复数据消除系统吞吐量方法的局部性依赖和多节点依赖问题,提出了一种基于文件相似性分簇的重复数据消除模型。该模型将传统平面型索引结构拓展为空间结构,并依据Broder定理仅选择少量最具代表性的索引驻留在内存中;同时对索引进行横向分片并分布到完全自治的多个节点。实验结果表明,该方法能有效提高大规模云存储环境下重复数据消除性能和平均吞吐量,且各节点数据负载量均衡,故该模型可扩展性强。     

一个动态门限的基于属性签密方案

签密能同时实现加密与签名,并且代价小于传统的先签名再加密。该文在Li等人(2010)签名方案的基础上提出了一个动态门限的基于属性签密方案,除具有一般签密方案的保密性和认证性外,还同时具有签密者属性隐私安全性和多接收者特性。在随机预言机模型下,利用判定双线性Diffie-Hellman(DBDH)问题和计算Diffie-Hellman(CDH)问题的困难性,证明了该方案满足在适应性选择密文攻击下的不可区分性及适应性选择消息下的不可伪造性。     

属性基门限签名方案及其安全性研究

 属性基门限签名方案要求用户的身份用一系列的属性来描述,签名者的权力由其所拥有的属性集合决定.验证者通过验证该签名,只能确定该签名者属性集与验签属性集合相同的属性数目超过门限值个,具有保护属性隐私的作用.本文分析了Li等人的灵活门限签名方案,发现其存在签名伪造的安全问题.针对该方案安全性方面的不足,本文设计了一个安全可证的属性基门限签名方案,并基于CDH困难假设,在标准模型下证明了该签名算法的安全性.