基于非交互零知识证明的匿名电子调查系统

针对电子调查存在的不少安全问题,如信息欺骗、隐私安全等,构建了一个基于非交互零知识证明（NIZK,non-interactive zero knowledge proofs）的匿名电子调查系统,系统具有自组织、非交互、防重放、更安全等特点。系统采用NIZK协议和Boneh-Boyen签名方案对用户的身份进行非交互式的验证,保证了系统的真实性;系统还采用Pedersen承诺方案和伪随机函数对用户的身份和相关信息进行隐藏,保证了系统的匿名性。安全性分析表明,系统具有抵抗恶意用户并发攻击和匿名性等安全特性。最后,对系统的功能进行了仿真并验证,结果表明,系统能够正确完成各项功能,并有效地保证系统的匿名性与真实性。     

基于可搜索加密机制的数据库加密方案

近年来,数据外包的日益普及引发了数据泄露的问题,云服务器要确保存储的数据具有足够的安全性,为了解决这一问题,亟需设计一套高效可行的数据库加密方案,可搜索加密技术可较好地解决面向非结构文件的查询加密问题,但是仍未较好地应用在数据库中,因此,针对上述问题,提出基于可搜索加密机制的数据库加密方案.本文贡献如下:第一,构造完整的密态数据库查询框架,保证了数据的安全性且支持在加密的数据库上进行高效的查询;第二,提出了满足IND-CKA1安全的数据库加密方案,在支持多种查询语句的前提下,保证数据不会被泄露,同时在查询期间不会降低数据库中的密文的安全性;第三,本方案具有可移植性,可以适配目前主流的数据库如MySQL、PostgreSQL等,本文基于可搜索加密方案中安全索引的构建思想,利用非确定性加密方案和保序加密方案构建密态数据库安全索引结构,利用同态加密以及AES-CBC密码技术对数据库中的数据进行加密,实现丰富的SQL查询,包括等值查询、布尔查询、聚合查询、范围查询以及排序查询等,本方案较BlindSeer在功能性方面增加了聚合查询的支持,本方案改善了CryptDB方案执行完成SQL查询后产生相等性泄露和顺序泄露的安全性问题,既保证了数据库中密文的安全性,又保证了系统的可用性,最后,我们使用一个有10000条记录的Student表进行实验,验证了方案框架以及算法的有效性,同时,将本方案与同类方案进行功能和安全性比较,结果表明本方案在安全性和功能性之间取得了很好的平衡.     

支持K-近邻搜索的移动社交网络隐私保护方案

聚焦移动社交网络特征和用户隐私保护的多元需求,本文首次提出一种支持K-近邻搜索的移动社交网络隐私保护方案.方案首先构建融合细粒度访问控制的位置隐私安全模型,在此模型下设计面向移动终端的轻量级位置加密算法,并基于同态加密机制以及安全多方计算思想设计位置密文重加密协议以及K-近邻搜索协议,从而构建安全可信的协同搜索架构,保证服务提供商在无需解密位置的前提下,对用户与好友之间距离进行安全计算并排序,在保护用户位置隐私的同时满足其近邻搜索服务的可用性;除此之外,为了满足细粒度访问控制,方案提出基于公钥广播加密的好友动态管理机制,用户无需为原有好友更新各自的密钥集合的情况下即可赋予或移除好友搜索其位置的权力,实现常数级好友身份认证.安全性方面,方案在随机预言模型下满足自适应L语义安全性以及撤销安全性.性能方面,与单服务器架构的相关工作相比,本方案降低了用户与服务器之间通信代价的同时,减少了向服务器泄露的位置信息与搜索模式,实现移动社交网络隐私性与可用性的有效平衡.     

面向流式数据认证的变色龙认证树算法研究

针对流式数据应用的场景及其安全性需求,对流式数据认证相关内容进行研究,构造基于变色龙认证树算法的流式数据认证模型。在这个算法模型下,实现流式数据的添加、查询、认证等操作。动态变色龙认证树算法插入数据更稳定,查询验证时返回的认证路径更短,因此减少了时间、空间开销。测试结果表明动态变色龙认证树在插入、查询、验证效率上有了较大提升。     

ROS2多线程执行器上DAG任务的优先级分配方法

随着机器人操作系统（robot operating system, ROS）的日益普及，系统也变得更加复杂，这类系统的计算平台正逐渐转变为多核心平台.在ROS中，任务执行的顺序取决于底层任务调度策略和分配给任务的优先级，而最大限度地缩短所有任务的执行时间是并行系统任务调度的一个重要目标.受强化学习在解决各种组合优化问题的最新研究成果的启发，在考虑ROS2多线程执行器的调度机制和执行约束的前提下，提出了一种基于强化学习的任务优先级分配方法，该方法提取了基于有向无环图形式表示的任务集的时间和结构特征，通过策略梯度和蒙特卡洛树搜索（Monte Carlo tree search, MCTS）方法有效地学习ROS2调度策略并给出合理的优先级设置方案，最终达到最小化并行任务的最大完工时间的目的.通过模拟平台环境下随机生成的任务图以评估所提方法，结果表明所提方法明显优于基准方法.作为一种离线分析方法，所提方法可以很容易地扩展到复杂的ROS中，在可接受的时间内找到接近最优的解决方案.