基于区块链的车联网数据安全共享方案

针对传统车联网（IoV）数据易被篡改、访问控制不够灵活的问题,提出基于区块链和带权密文策略属性基加密的车联网数据安全共享方案. 该方案由路侧单元共同维护区块的生成、验证和存储,实现分布式数据存储,保证数据不可篡改;基于属性对链上数据进行访问控制,保证只有授权的访问者才能访问数据内容;针对车联网场景下多实体、多角色的数据共享需求,通过挖掘车联网数据访问角色间属性权限的关联关系,构造基于多属性的层级访问策略制定方法,简化访问控制策略的复杂度. 实验分析表明,该方案能够实现对车联网数据的安全存储与灵活访问控制,所构建的层级访问策略制定方法能够有效降低车辆的计算和传输开销,满足车联网场景下多实体、多角色的访问需求.     

基于全同态加密的云计算数据安全方案

针对云计算系统面临的数据安全问题,提出一种云计算数据安全方案,该方案采用了将全同态加密算法引入到云计算数据安全方案的方法,并构建了该方案的应用场景。保证了云计算数据的传输安全和存储安全,适用于密文状态下的数据处理和用户检索。     

一种基于身份的公钥可搜索加密方案

为实现服务器上存储数据文件密文的查找检索和下载,提出了一种基于身份的公钥可搜索加密方案,方案中服务器和数据接收者的公钥根据其身份信息计算。运用双线性对、点乘计算、哈希函数等密码学内容对方案的整个过程进行了规划、设计与测试,并对方案的正确性进行了证明。从BDH密码学问题出发,在随机预言机模型下,证明了基于身份的公钥可搜索加密方案在具有适应性选择密文攻击下的密文不可区分性的安全性。     

基于LWE问题的发送方可否认公钥加密方案

采用可否认加密方案可以有效解决因敌手胁迫导致的信息泄露问题。目前，国内外学者提出的可否认加密方案，大多不能抵御量子计算机的攻击，且没有对方案的性能进行分析和实现。针对该问题，本文提出并实现一种基于容错学习困难问题（LWE）构造的可否认加密方案。该方案在具有抵抗量子攻击能力的同时，还可以将明文否认成任意的假明文，使得发送方可以抵御敌手的胁迫攻击。首先，利用LWE问题中的不可区分性质，在均匀空间中构建了一个密度很小的子集“模糊集”；利用低密度的“模糊集”构造比特0和1的密文，实现对明文比特的单向否认，同时降低了单比特解密时的误码率。然后，通过提出的一种明文编码方法，实现了对单个比特的双向可否认，使得发送方将原明文抵赖为任意的假明文。经理论分析可知，该方案具有可否认性，是IND–CPA安全的，且误码率和密文膨胀率不高。采用C++语言对该方案进行了实验实现。通过对大量比特流的加解密实验得到的平均误码率、密文膨胀率与理论分析相符合；与基于二次剩余的可否认加密方案进行对比，本方案在抗量子攻击上有着明显优势，加密效率提高了70%，密文膨胀率约减小了3倍。     

高效的多比特量子公钥加密方案

在量子计算机问世后,目前广泛使用的公钥密码体制将被破译,故而急需提出新的可替换的抗量子计算攻击的公钥密码体制.结合量子比特旋转变换和经典的单向函数（Hash函数）构建了一个多比特的量子公钥加密方案,分析结果显示,该方案可以抵制前向搜索和选择密文攻击,而且加密相同长度的明文所需的公钥量子比特数比Kawachi等的方案显著降低.     

基于区块链与属性基加密的数据共享方案

大数据时代,数据共享是打破“数据孤岛”问题的关键技术之一。其中,密文策略属性加密(Ciphertext Policy Attribute-Based Encryption,CP-ABE)方案不仅可以实现数据细粒度的访问控制,还可以提供一对多的数据安全共享。然而,在传统的CP-ABE方案中,访问策略以明文的形式发送,而访问策略中可能包含敏感信息从而导致用户的隐私信息泄露。基于此,以策略隐藏的CP-ABE为基础,提出一种以区块链中的交易为载体的数据共享方案。首先,提出一种隐藏访问策略的CP-ABE方案实现数据的一对多、细粒度的安全传输,通过策略隐藏技术来保护CP-ABE中访问策略的隐私性,将访问控制策略等信息以存储交易的形式存储在区块链中,并在真正的解密算法运行之前通过内积加密实现用户的解密测试,提高用户的解密效率;其次,通过引入区块链技术和分布式文件系统构建链上链下相结合的分布式数据存储机制,保护用户数据的完整性;另外,当用户的属性集合满足访问策略时,系统将一个相应的证明交易发送至区块链,方便用户的验证与审计。最后,通过仿真实验对方案进行分析与验证,证明方案的安全性和有效性。     

可动态加入的基于身份的群密钥分发方案

构造了一个能够动态确定密钥分发用户集合的基于身份的群密钥分发方案。方案根据用户的身份信息来分配相应的个人解密密钥,并利用椭圆曲线上的双线性映射构造广播加密和解密算法。密钥分发中心只需广播传输较少的常量控制报头信息（仅3个群元素）,合法授权用户就可由加密广播信息恢复会话密钥。实现了授权用户抗合谋攻击的安全性及用户的动态加入。     

基于身份的公钥加密的理想功能

文章针对基于身份的公钥加密体制进行深入的分析,设计了基于身份的公钥加密的理想功能,并证明了任何适应性选择密文及身份攻击下明文不可区分的密码协议均可实现该理想功能。     

基于自证明公钥认证的数字签名方案

在常规的数字签名方案中,密钥的管理由一个权威认证机构负责,系统的正常运行以该机构的诚实、可靠为前提,从而系统极易遭受主动攻击和假冒攻击.为此,提出了基于自证明公钥认证的数字签名方案,有效地抵制了这一安全漏洞,提高了系统处理效率.     

一种基于对偶Regev加密的门限公钥加密方案

针对Regev方案不能有效地抵抗密钥恢复攻击的问题,提出一种基于Gentry-Peikert-Vaikuntanathan（GPV）方案的门限公钥加密方案.方案主要由分布式密钥生成协议和有效非交互的解密协议构成,融合了Shamir秘密共享算法和拉格朗日算法,使之能够抵抗静态和被动敌手收买的攻击.通过理论分析证明了所提方案的正确性.在通用可组合的框架下,验证了所提方案的安全性.     

基于格上带舍入学习问题的抗选择密文攻击的公钥密码体制

基于格的密码体制具有可抵抗目前已知量子算法攻击、并行性好、由格上困难问题确保的可证安全性等优点,具有广泛的应用前景,受到了越来越多的关注.带舍入学习问题（learn-ing with rounding问题,LWR问题）作为格上新兴问题,相关工作较少,研究价值较高.文章提出了两种基于该问题的公钥加密体制,给出了在随机谕示模型下的安全性证明.与现有基于该问题的体制相比,新体制可以达到适应性选择密文攻击下不可区分性（IND-CCA2）的安全性.     

改进的Medium-Field多变量公钥加密方案

提出了一种改进的MFE多变量公钥加密方案。能够抵御高阶线性化方程攻击。给出了该改进方案在秩攻击和XL&Gröbner基算法攻击下的计算复杂度。通过分析可知,只要参数选择恰当,该改进方案也能够抵御秩攻击和XL&Gröbner基算法攻击。因此,该改进方案是一种安全的多变量公钥加密方案。     

适用于移动通信系统的公钥加密认证方案

提出了一个基于公钥加密的认证和密钥交换方案。该方案可以实现通信双方的相互认证,同时产生双方认可的会话密钥,并且会话密钥的产生不需要其他第三方的参与,通过双方的数字签名,可以提供业务的不可抵赖性。经过性能分析,该认证方案结构简单,执行效率高。     

基于整数混沌的拉格朗日图像加密分存方案

构造了二维整数帐篷映射模型,该模型能够快速、并行地产生多条独立、均匀的二维混沌序列,解决了一维模型复杂度低、均匀性差的根本缺陷。基于此模型设计了一种利用拉格朗日插值公式的彩色图像并行加密分存方案。该方案既解决了拉格朗日插值图像分存方案保密性能差,子秘密图像含有大量原图信息的问题,又降低了传统加密方案密钥丢失、被窃的风险。最后从该方案的计算速度、抗统计分析等方面对其进行分析。结果表明,该方案密码学特性良好,在图像加密领域有着广泛的应用前景。     

基于XML加密技术的信息安全交换

作为一种Internet上的信息交换格式,XML的普及性仍然在增长,而与信息交换有关的一个重要问题是安全。没有保证信息的安全性和可靠性的机制,任何信息交换格式都是不完整的。本文主要阐述了基本的保密技术,定义了XML上下文中的安全性、XML规范化以及PKI基础设施,并提供了逐步生成密钥的指南。     

基于双重加密的敏感数据限时访问研究

在云外包存储的背景下,针对外包存储中共享敏感数据的定时删除问题,提出基于双重加密的敏感数据限时访问方案。首先对称加密待共享的敏感数据文件,随后对加密后的文件进行随机分割提取,形成提取密文分量和封装密文分量;然后采用限时属性基加密算法对对称密钥和提取密文分量进行加密,生成访问控制对象;最后将访问控制对象同封装密文分量一同上传至云服务器。通过该方案,授权用户能够在限时属性基加密的访问时限窗口中解密访问控制对象,获取对称密钥和提取密文分量,并合成原始密文,恢复明文。访问时限窗口过期后,任何用户都无法属性基解密访问控制对象,获取对称密钥,恢复明文,从而实现敏感数据的定时删除。通过敌手攻击模型,分析并证明了该方案的安全性。