基于CP—ABE访问控制系统的设计与实现

在访问控制中,传统公钥加密由于其需要对接收群体的每个成员用其公钥加密,再分发,因此需要获取接收群体中每个成员的身份。但是,在分布式应用中,却难以一次获取接收群体的规模与成员身份。如果列举用户身份,则会损害用户隐私。基于密文策略的属性加密体制（CP—ABE）,由于其广播式的、授权人通过满足某些条件就能确定的特点,避免了由于必须获取这些信息而引出的数据安全问题。于是,文中给出了一种基于CP—ABE的混合加密访问控制系统的设计与实现方案。通过实际项目的成功应用,证明了该方案的可行性与优越性。     

基于CP-ABE的隐藏属性外包解密访问控制

传统的属性基加密方案中数据拥有者将访问结构和密文保存在一起,于是用户收到密文消息的同时也收到了访问结构,但访问结构本身就可能包含数据拥有者的隐私信息。本文提出一种基于密文策略属性基加密(Ciphertext-Policy Attribute-Based Encryption, CP-ABE)的隐藏属性外包解密访问控制方案。该方案既能隐藏数据拥有者制定的访问控制策略中的属性,同时将计算密集型解密操作交给代理服务器完成,又能保证未经授权的属性授权中心或代理服务器不能独自解密共享的加密数据。     

基于密文策略属性基加密的多授权中心访问控制方案

针对单授权中心方案通信和计算开销较大的问题,该文提出一种基于密文策略属性基加密（Ciphertext-Policy Attribute-based Encryption,CP-ABE）的多授权中心访问控制方案。该方案引入属性管理器对用户属性进行分组,多个授权中心共同生成密钥,同时将部分解密交给云服务器进行。该方案减少了授权中心间的通信消耗和用户解密的资源消耗,同时通过安全性证明及与现有方案进行对比证明该方案安全高效。     

卫星网络中支持策略隐藏的多授权访问控制方案

卫星网络具有信道开放、节点暴露、星上处理能力受限等独有特征，但现有的基于密文策略的属性加密（CP-ABE）的访问控制不支持策略完全隐藏且属性授权方式不适用于卫星网络，为此，提出支持策略隐藏的多授权访问控制方案。该方案采用更灵活的线性秘密共享（LSSS）矩阵访问结构，不仅能有效保证数据机密性，而且能通过混淆访问结构实现策略完全隐藏；采用多授权机构实现细粒度的属性管控，能消除中心授权机构的性能瓶颈；各属性授权机构独立工作且密钥生成分权，能有效抵抗合谋攻击。安全性及性能分析表明，所提方案满足数据机密性、抗合谋攻击和完全策略隐藏的安全需求，比对比方案更适合卫星网络。     

支持属性撤销且抗泄漏的密文策略属性基加密

针对边信道攻击引起密码系统秘密信息泄漏问题,提出抗密钥泄漏且支持属性撤销的密文策略的属性基加密方案。提出的方案具有完全安全性。基于双系统加密技术,给出的方案在标准模型下是可证安全的。该方案不仅可以抵抗私钥的泄漏而且也可以抵抗主密钥的泄漏。此外,给出的方案通过密钥的有效更新还可以抵抗密钥的持续泄漏。     

一种支持算术张成程序的密文策略属性加密方案

密文策略属性加密方案适用于云环境中密文数据的访问控制.已有的支持算术张成程序的属性加密方案多是密钥访问策略的方案,且公开参数规模较大.本文利用双对偶向量空间（Dual Pair Vector Space,DPVS）技术,提出了一个公开参数长度固定、支持算术张成程序的密文策略属性加密方案.在新方案中,将密文相关的访问控制向量与随机矩阵结合,密钥相关的属性分量与熵扩张引理中的公开参量结合,设计方法对应了熵扩张引理中给出的密文和密钥分量的形式.最后,基于素数阶双线性熵扩张引理和k-Lin困难假设,证明了该方案具有适应安全性.新方案与已有支持算术张成程序的属性加密方案相比,实现了密文访问策略、公开参数长度固定且满足适应安全性.     

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。     

Attribute-based encryption with location verification and policy adjusting supporting the cloud mobile office

Facing the problems of the users' location privacy leakage and the indirect adjusting policies of the ciphertext stored in the cloud, in a mobile officie environment with cloud, a Ciphertext-Policy Attribute-Based Encryption with the Location Verification and Policy Adjusting (LVPA-CP-ABE) scheme is proposed. In the scheme, we apply BGV (Brakerski-Gentry-Vaikuntanathan) homomorphic encryption to protect the users' location privacy and updating key generated by the data owner directly to adjust the policy of the ciphertext stored in the cloud in the meantime. Moreover, in consideration of the endurance of mobile devices, the idea of outsourcing the BGV computation and BGV decryption as well as the ciphertext adjusting part is also introduced. The simulation indicates that our scheme is highly efficient in terms of users' computational cost.     

边缘计算中基于区块链的轻量级密文访问控制方案

密文策略属性基加密(ciphertext-policy attribute-based encryption, CP-ABE)技术可以在保证数据隐私性的同时提供细粒度访问控制.针对现有的基于CP-ABE的访问控制方案不能有效解决边缘计算环境中的关键数据安全问题,提出一种边缘计算环境中基于区块链的轻量级密文访问控制方案(blockchain-based lightweight access control scheme over ciphertext in edge computing, BLAC).在BLAC中,设计了一种基于椭圆曲线密码的轻量级CP-ABE算法,使用快速的椭圆曲线标量乘法实现算法加解密功能,并将大部分加解密操作安全地转移,使得计算能力受限的用户设备在边缘服务器的协助下能够高效地完成密文数据的细粒度访问控制;同时,设计了一种基于区块链的分布式密钥管理方法,通过区块链使得多个边缘服务器能够协同地为用户分发私钥.安全性分析和性能评估表明BLAC能够保障数据机密性,抵抗共谋攻击,支持前向安全性,具有较高的用户端计算效率,以及较低的服务器端解密开销和存储开销.