支持细粒度属性直接撤销的CP-ABE方案

为了解决用户属性变化带来的权限访问控制问题,支持属性撤销的基于属性加密方案被提出.然而,现有的属性撤销机制大多存在撤销代价大、撤销粒度粗等问题,且已有的方案均存在安全隐患,即属性授权中心可以伪装成任意用户解密密文.为弥补上述不足,提出一种支持细粒度属性直接撤销的密文策略的基于属性加密方案（CP-ABE）,并给出该方案的形式化定义与安全模型.所提方案中,用于生成用户密钥的秘密参数由系统中心和属性授权机构分别产生,可避免属性授权中心解密密文的安全隐患.同时,通过引入多属性授权中心进一步降低了安全风险.在属性撤销方面,通过设计高效的重加密算法并引入属性撤销列表,实现细粒度的属性直接撤销.安全证明和性能分析表明：所提方案在适应性选择密文攻击下具有不可区分性并能抵抗不可信授权中心的破译攻击,较同类方案具有更高的计算效率以及更细的属性撤销粒度.     

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。     

支持策略隐藏的多授权机构属性基加密方案

现有隐藏策略的属性基加密方案大多针对单个属性授权机构,没有考虑到用户属性由多个授权机构管理的情况,存在密钥生成效率低、机构本身易被攻破、无法满足云存储环境安全需求的问题。为此,提出一种多授权机构属性基加密方案。通过对访问结构进行改进,实现访问策略的完全隐藏,进而保护用户隐私。用户私钥由数据属主和多个属性授权机构共同生成,可提高密钥生成效率,并抵抗非法用户及授权机构的合谋攻击。基于判定性双线性Diffie-Hellman假设,证明方案在标准模型下是选择明文安全的。实验结果表明,该方案可有效提高密钥生成及加解密效率。     

可密钥验证的多授权属性基加密方案

在多授权属性基加密方案中,每个授权机构都会给用户发一个私钥,当用户拿到所有的私钥但不能成功解密时,就不知道是哪个授权机构对应得私钥出错,所以只能要求所有的授权机构重发一次,这样既浪费时间又浪费资源。为了解决上述问题,提出了一种可密钥验证的多授权基于属性的加密方案,实现了在矩阵访问结构下对私钥的正确性进行验证,解决了当合法用户不能成功解密时需要大量的授权机构重发私钥的问题。同时实现了抗共谋攻击,提高了系统的安全性。最后证明了该方案在selective-set模型下达到选择明文攻击安全。     

车载自组网中可追踪可撤销的多授权中心属性基加密方案

保障消息传输的机密性是对车载自组网（VANET）中通信的基本安全需求。在使用对称群组密钥加密消息的模式下,系统管理者难以追踪内部攻击者,因此,提出了基于属性的车载自组网加密方案。该方案能实现对恶意车辆的追踪和撤销,并能细粒度地划分车辆的访问权限;与此同时,该方案允许多个授权中心彼此独立地分发属性及其对应密钥,防止被妥协的授权中心伪造其他授权中心负责管理的属性密钥,从而保障了多机构间通信协作的高度安全性。该方案在q-DPBDHE2假设下被证明具有不可区分性;而且与同类方案进行加解密开销对比的实验结果表明,当涉及的属性个数为10时,该方案的解密开销为459.541 ms,说明该方案适用于车载自组网中的通信加密。     

可公开定责的密文策略属性基加密方案

属性基加密利用属性集和访问结构之间的匹配关系实现用户解密权限的控制,从功能上高效灵活地解决了“一对多”的密数据共享问题,在云计算、物联网、大数据等细粒度访问控制和隐私保护领域有光明的应用前景。然而,在属性基加密系统中(以密文策略属性基加密为例),一个属性集合会同时被多个用户拥有,即一个解密私钥会对应多个用户,因此用户敢于共享其解密私钥以非法获利。此外,半可信的中心存在为未授权用户非法颁发私钥的可能。针对属性基加密系统中存在的两类私钥滥用问题,通过用户和中心分别对私钥进行签名的方式,提出一个密文策略属性基加密方案。该方案支持追踪性和公开定责性,任何第三方可以对泄露私钥的原始持有者的身份进行追踪,审计中心可以利用公开参数验证私钥是用户泄露的还是半可信中心非法颁发的。最后,可以证明方案的安全性基于其依赖的加密方案、签名方案。     

可追责和完全可验证外包解密CP-ABE方案

在密文策略属性加密方案（CP-ABE）中,解密密钥定义在多个用户共享的属性上,任何私钥无法追溯到原有密钥的所有者,恶意用户可能为了经济利益泄露他们的解密权限给第三方,并且不会被发现。另外,大多数现有CP-ABE方案的解密成本和密文大小随访问结构的复杂程度呈线性增长。上述问题严重限制了CP-ABE的应用。为此,通过定义追责列表来追溯故意泄露密钥的用户,通过外包运算降低解密运算成本,提出一个可追责和完全可验证外包解密的CP-ABE方案。该方案可以同时检查授权用户和非授权用户转换密文结果的正确性,而且支持任意单调访问结构,可追责性不会给其他安全性带来任何影响。最后在标准模型中证明了该方案是选择明文攻击（CPA）安全的。     

支持撤销属性的CP-ABE密钥更新方法

在现有云存储的密文策略属性加密方案（CP-ABE）中,大多只考虑用户的计算开销,而忽略了属性授权中心在更新密钥的时候所消耗的大量计算资源。针对该问题提出了一种基于CP-ABE的支持细粒度属性撤销的密钥更新方法。首先属性授权中心创建用户撤销列表以及属性密钥撤销列表,然后利用区块链公开、安全、可验证等相关特性来存储撤销列表等数据。最后系统根据这些数据在用户请求密文时更新其属性密钥,即将密钥频繁变更转为按需单次变更从而减少属性授权中心在一定时间段内大量的计算。同时,通过引入可验证外包的方法确保用户解密的正确性以及低廉的开销。理论分析验证了方案的安全性以及密文加解密的高效性,并通过仿真实验与其他方案比较验证了方案在单次系统属性撤销方面也具备着高效的性能。     

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。     

基于雾节点的分布式属性基加密方案

为解决云存储中对用户访问数据权限划分笼统、细粒度化控制访问权限受限以及单授权机构中存在的单点失效问题,提出基于雾节点的分布式密文策略属性基加密方案。将数据的部分解密运算外包给雾节点,减少终端用户的计算开销,并由不同的属性授权机构为用户生成属性密钥,以适用于细粒度的访问控制要求,使用全局身份将属于特定用户的各种属性进行“捆绑”,防止各属性机构间的共谋攻击,同时引入权重属性简化访问结构,节省系统的存储空间。实验结果表明,基于判定性q-parallel BDHE问题证明了该方案的安全性,与基于区块链的多授权机构访问控制方案和mHealth中可追踪多授权机构基于属性的访问控制方案相比,该方案终端用户在解密阶段具有更小的计算开销。     

高效撤销的密文策略属性基加密方案

摘要：作为新型的密码学原语,属性基加密方案通过一系列属性来定义一个用户,并且实现了细粒度访问控制。然而,复杂、耗时的撤销操作成为限制属性基加密方案应用的瓶颈问题。为了解决属性基加密方案中的撤销问题,本文提出一种高效属性撤销的密文策略属性基加密方案。该方案通过固定长度的撤销列表记录撤销用户,撤销过程不必更新系统密钥及相关用户的密钥,大大降低了撤销所引起的计算开销。     

一种消息恢复型数字签名方案的改进

研究一种消息恢复型数字签名方案,该方案不需要hash函数和消息冗余就能抵抗伪造攻击。讨论已有的攻击方法和一种能够抵抗这些攻击的改进方案。在保持改进方案安全性的基础上,进行进一步的性能优化。在典型参数设置情况下( , ),优化方案的签名长度仅为原先的44%,计算效率提高了61%,传输效率提高了56%。     

一种新的基于双线性配对的移动Ad hoc网络组密钥协商方案

针对移动Ad hoc网络环境中的安全组播通信需求,如何实现具有较低开销同时又足够安全高效的组密钥管理方案一直是个备受关注的问题。通过引入椭圆曲线密码体制的双线性配对,提出一种新的高效的可认证分布式组密钥管理方案。进一步,基于BCDHP(bilinear computational Diffie-Hellman problem)和BDLP(bilinear discrete logarithm problem)假设证明该方案是安全的,能够有效地抵抗假冒攻击和同谋破解攻击。该方案具备完美的前向隐私性和后向隐私性,保证安全组通信中组成员的公平性。与其它方案相比,该方案仅需1轮即可完成组密钥的协商,存储开销、通信开销和计算开销都比较小,非常适合于资源有限的移动Ad hoc网络。     

适用于物联网环境的无证书广义签密方案

无证书广义签密方案不仅可以解决证书管理和密钥托管问题,而且可以根据实际需求分别作为加密方案、签名方案或签密方案,在资源受限的物联网环境中具有广泛的应用场景.但是,通过具体的攻击方法证明Karati等的方案不能抵抗伪造攻击,文中总结了攻击者成功伪造的原因.针对上述问题,提出了一种无双线性配对的无证书广义签密方案,并在随机...     

基于ECC的高效可认证组密钥协商协议

基于椭圆曲线密码体制(ECC)，建立了一个高效可认证的组密钥协商协议。该方案具有如下特点：(1)协议仅需要两轮交互，就可以实现组密钥协商; (2)利用类ElGamal密码系统，无需使用密钥分享技术，因此减轻了各参与方的计算量与通信负担; (3) 协议能够抵抗自适应选择消息攻击。     

An efficient and authenticated key establishment scheme based on fog computing for healthcare system

Because of its closeness to users, fog computing responds faster than cloud computing. Thus, it has been deployed to various applications, such as healthcare system. Recently, to ensure the secure communication of the fog-based healthcare system, Jia et al. proposed an authenticated key agreement scheme. Moreover, in view of the high computation cost existing in Jia et al.’s scheme, Ma et al. presented an efficient one using elliptic curve cryptography. In this paper, we observe that both the two schemes may potentially risk ephemeral key compromise attacks and need improving. Therefore, to overcome this potential risk, we propose a new authenticated scheme based on Jia et al.’s scheme using elliptic curve computational Diffie-Hellman hypothesis and hash functions. Additionally, we provide provable security under the adopted adversarial model and ProVerif simulation, and also analyze the performance in terms of computation and communication costs by comparisons. The analysis results show that the improved scheme resists the common attacks, reduces computation overhead, and has a certain significance.     

对一个盲群签名的伪造攻击方案

严亚俊等人提出了一种盲群签名方案,并称经过安全性分析是有效的,但是经过认真分析,该方案可以被伪造攻击：任何一个群成员可以伪造签名,通过验证而使群权威无法识别。该文提出了一种有效的伪造攻击方案,给出了原方案被攻击的原因。     

一种无证书两方密钥协商方案的分析与改进

基于签密方案,Liu-Xu构造了一个高效的无证书两方认证密钥协商协议。对Liu-Xu的方案进行安全性分析,指出由于传送消息存在冗余,该方案不具有强安全性。该方案不能抵抗被动攻击和主动攻击。提出一个改进的方案来修正上述问题,新方案没有使用签密方案。分析结果表明,新协议的效率和安全性提高明显。     

可应用于分布式系统的多授权中心基于属性的签名

在多授权中心基于属性的加密方案的基础上, 提出了可应用于分布式系统的多授权中心基于属性的签名方案。与传统的单授权中心方案相比, 本方案允许多个授权中心相互独立地管理属性且分配对应的属性私钥, 用户中心只管理用户而不需要监督各用户属性的授权, 即由各属性授权中心负责验证用户是否合法授予指定的属性, 每一个属性只能被一个属性授权中心管理。本方案具有高效的签名流程, 在签名的整个流程中只需要很少量的配对, 而且具有良好的灵活性, 在实际应用中具有较大的实用价值。     

软判决快速相关攻击新算法与应用

近年来,密码的快速相关攻击(FCA)是一个研究热点.由于采用了一系列纠错编码的译码新技术,使得该问题的研究取得了很大的进展.但如何使这些新技术充分地适应具体的密钥序列的攻击依然是一个公开的研究课题.首先把模2域上的FCA算法推广成软判决快速相关攻击(SFCA)算法,并给出了如何根据信道信噪比情况配置最佳的参数的方法.实验表明,在BPSK调制下,SFCA算法比FCA算法有2dB以上的增益.作为SFCA算法的应用,给出了实现扩频通信中的m序列的快速同步捕获的新方法.与最近Yang(2004)提出的RSSE方法比较,新方法无论是捕获性能还是捕获速度都有了大幅度地提升,而且在低信噪比通信情况下,同步捕获所需的码片数只是RSSE方法所需的码片数的1/20.