多用户环境下无证书认证可搜索加密方案

可搜索加密技术的提出使用户能够将数据加密后存储在云端,而且可以直接对密文数据进行检索。但现有的大部分可搜索加密方案都是单用户对单用户的模式,部分多用户环境下的可搜索加密方案是基于传统公钥密码或基于身份公钥密码系统,因此这类方案存在证书管理和密钥托管问题,且容易遭受内部关键词猜测攻击。该文结合公钥认证加密和代理重加密技术,提出一个高效的多用户环境下无证书认证可搜索加密方案。方案使用代理重加密技术对部分密文进行重加密处理,使得授权用户可以利用关键字生成陷门查询对应密文。在随机预言模型下,证明方案具有抵抗无证书公钥密码环境下两类攻击者的内部关键词猜测攻击的能力,且该方案的计算和通信效率优于同类方案。     

支持策略隐藏且密文长度恒定的可搜索加密方案

属性加密体制是实现云存储中数据灵活访问控制的关键技术之一,但已有的属性加密方案存在密文存储开销过大和用户隐私泄露等问题,并且不能同时支持云端数据的公开审计.为了解决这些问题,该文提出一个新的可搜索属性加密方案,其安全性可归约到q-BDHE问题和CDH问题的困难性.该方案在支持关键词搜索的基础上,实现了密文长度恒定;引入策略隐藏思想,防止攻击者获取敏感信息,确保了用户的隐私性;通过数据公开审计机制,实现了云存储中数据的完整性验证.与已有的同类方案相比较,该方案有效地降低了数据的加密开销、关键词的搜索开销、密文的存储成本与解密开销,在云存储环境中具有较好的应用前景.     

基于属性加密的高效密文去重和审计方案

针对当前支持去重的属性加密方案既不支持云存储数据审计,又不支持过期用户撤销,且去重搜索和用户解密效率较低的问题,该文提出一种支持高效去重和审计的属性加密方案。该方案引入了第3方审计者对云存储数据的完整性进行检验,利用代理辅助用户撤销机制对过期用户进行撤销,又提出高效去重搜索树技术来提高去重搜索效率,并通过代理解密机制辅助用户解密。安全性分析表明该方案通过采用混合云架构,在公有云达到IND-CPA安全性,在私有云达到PRV-CDA安全性。性能分析表明该方案的去重搜索效率更高,用户的解密计算量较小。     

支持云代理重加密的CP-ABE方案

针对现有的面向CP-ABE(Ciphertext-Policy Attribute-Based Encryption)的代理重加密方案因代理方可以解密代理重加密密文且可以任意修改访问策略而难以支持云代理重加密的问题，本文提出支持云代理重加密的CPABE方案即CP-ABE-CPRE(CP-ABE Scheme with Cloud Proxy Re-Encryption)方案.该方案利用版本号标识不同阶段的私钥和密文来支持属性撤销，只有在用户私钥版本号和密文版本号相匹配且用户属性满足访问策略时，用户才能解密密文.当撤销用户属性时，云服务器无需修改访问策略就可以更新被撤销属性对应的保密值.该方案还通过懒惰更新和批量更新减少密文和用户私钥更新次数，提升更新效率.理论分析和实验结果分析都表明，CP-ABE-CPRE在计算开销和存储开销上均优于相关已有方案.安全性分析表明，CP-ABE-CPRE能够对抗针对性选择明文攻击（sCPA, selective Chosen Plaintext Attack）.     

无双线性对的门限条件匿名代理重加密方案

条件代理重加密(CPRE)可以根据条件对密文进行细粒度的授权,现有的CPRE方案只检查原密文的条件,忽略了重加密密钥的条件符合性,也不对条件信息进行保护,容易造成隐私泄露。该文构造了基于门限的无双线性对条件匿名代理重加密方案(TB-CAPRE),对密文和重加密密钥的条件同时进行验证,并将敏感的条件信息进行匿名化处理,利用门限将重加密分布到多个代理节点完成,能够抵御合谋攻击。理论分析证明了该方案在随机预言模型下满足适应性选择密文攻击下的不可区分安全性(IND-CCA)。效率和计算量分析表明TB-CAPRE在增加安全性和相关功能后并没有引入过大的开销,可以应用到分布式环境中。     

无双线性对的门限条件匿名代理重加密方案

条件代理重加密(CPRE)可以根据条件对密文进行细粒度的授权,现有的CPRE方案只检查原密文的条件,忽略了重加密密钥的条件符合性,也不对条件信息进行保护,容易造成隐私泄露.该文构造了基于门限的无双线性对条件匿名代理重加密方案(TB-CAPRE),对密文和重加密密钥的条件同时进行验证,并将敏感的条件信息进行匿名化处理,利用门限将重加密分布到多个代理节点完成,能够抵御合谋攻击.理论分析证明了该方案在随机预言模型下满足适应性选择密文攻击下的不可区分安全性(IND-CCA).效率和计算量分析表明TB-CAPRE在增加安全性和相关功能后并没有引入过大的开销,可以应用到分布式环境中.     

支持临时解密授权的密文策略属性加密方案

属性加密是在云环境下实现细粒度访问控制的有效工具,但同类方案并未较好地解决数据所有者的隐私保护和解密权限临时授权问题。文章将属性代理重加密技术与Nishide等的属性加密方案相结合,提出同时支持访问策略隐藏和解密权限临时授权的密文策略属性加密方案。此外,文章利用新方案解决了医疗云环境下属性访问控制系统的构造问题。安全性分析表明,新的属性加密方案并未破坏底层方案的安全性,而且不会向代理服务器泄露数据所有者的解密私钥。     

一个高效的选择密文安全的分类代理重加密方案

分类代理重加密通过密码学手段为密文委托与分发提供了高效便捷的解决方案,同时使密文拥有者有能力实施更细粒度的委托控制.本文提出了一种新的分类代理重加密方案,方案在随机预言模型下可证明选择密文安全,相对于现有采用双线性对构造的分类代理重加密方案,我们的无双线性对方案拥有更好的效率,并具备主密钥安全性.     

支持策略隐藏且密文长度恒定的可搜索加密方案

属性加密体制是实现云存储中数据灵活访问控制的关键技术之一,但已有的属性加密方案存在密文存储开销过大和用户隐私泄露等问题,并且不能同时支持云端数据的公开审计.为了解决这些问题,该文提出一个新的可搜索属性加密方案,其安全性可归约到q-BDHE问题和CDH问题的困难性.该方案在支持关键词搜索的基础上,实现了密文长度恒定;引入...     

基于NTRU的多密钥同态代理重加密方案及其应用

为了提高同态加密算法在多用户云计算场景下的实用性,构造了一个基于NTRU的多密钥同态代理重加密方案.首先利用密文扩张思想提出了一种新的NTRU型多密钥同态密文形式,并基于此设计了相应的同态运算和重线性化过程,从而形成一个支持分布式解密的NTRU型多密钥同态加密方案;然后借助于密钥交换思想设计了重加密密钥和重加密过程,将...     

Electronic medical record data sharing scheme based on searchable encryption via consortium blockchain

Considering that it was difficult to share medical record data among different medical institutions in cloud storage,an electronic medical record data sharing scheme based on searchable encryption on blockchain was proposed.In order to realize the secure storage and sharing of electronic medical records in the scheme,the patient’s electronic medical record ciphertext was stored in the hospital server,the ciphertext hash value was stored in the private blockchain,and the keyword index was stored in the consortium blockchain.Searchable encryption was used to implement secure search of keywords in the consortium blockchain,and proxy re-encryption technology was used to realize the sharing of electronic medical records of patients by other data users.Security analysis shows that the proposed scheme can achieve ciphertext security and keyword security.Moreover,the performance of the scheme was analyzed by function analysis,computational efficiency analysis and numerical simulation.The performance analysis shows that the scheme can achieve high computational efficiency.     

Attribute-based proxy re-encryption scheme with multiple features

A ideal proxy re-encryption scheme has five features,such as one-way encryption,non-interaction,repeatability,controllability and verifiability.The existing schemes,however,have only two or three of the five features,which reduces the utility of them to some extent.For this,a new ciphertext-policy attribute-based proxy re-encryption (CP-ABPRE) scheme with the above five features was proposed.In the proposed scheme,the cloud proxy server could only re-encrypt the ciphertext specified by the delegator by using the re-encryption key,and resist the collusion attack between the user and the proxy satisfying the re-encryption sharing policy.Most of encryption and decryption were outsourced to cloud servers so that it reduced the computing burden on the user’s client.The security analysis show that the proposed scheme resists the selective chosen plaintext attack (SCPA).     

云环境中抵御内部关键字猜测攻击的快速公钥可搜索加密方案

随着云计算的发展,以密文检索为核心的安全和搜索性能问题成为研究的重点。在传统的加密方案中,大多只解决了抵御外部关键字猜测攻击问题,往往忽视了诚实且好奇的云服务器问题。为了提高密文安全性,该文提出快速搜索的抵御内部关键字攻击方案。首先,引入高效的加密倒排索引结构的公钥密文搜索方案,实现关键字的并行搜索任务。其次,在构建密文倒排索引时加入数据拥有者的私钥抵御恶意云服务器的关键字攻击。与传统的公钥可搜索加密相比,该方案在很大程度上增强了搜索系统的安全性和搜索效率。     

基于理想格的鲁棒门限代理重加密方案

代理重加密能够实现解密权限的转换,而鲁棒门限代理重加密（Threshold Proxy Re-Encryption,TPRE）不仅支持安全灵活的转化控制,而且支持转化密文的合法性验证.本文利用理想格上工具构造了一种TPRE方案,采用Shamir秘密共享实现门限控制,采用格上同态签名技术实现鲁棒性,可完全抗量子攻击.新方案与标准格上方案相比,密文尺寸小、密钥份额短、计算速度快;基于PRE和TPRE安全模型的差异,证明对TPRE的攻击多项式时间内可转化为对基础PRE方案的攻击,安全性可规约为R-LWE（Learning With Errors over Ring）困难假设;新方案适用于在去中心化环境中实现密文访问控制,可用于基于区块链网络的文件共享和多域网络快速互联等场景.     

RLWE-based ciphertext-policy attribute proxy re-encryption

To solve LWE-based proxy re-encryption schemes cannot achieve fine-grained access and low efficiency problem,a ciphertext-policy attribute-based proxy re-encryption scheme was proposed.The scheme based on linear secret sharing scheme,RLWE and attribute encryption could shorten the key size,reduce the ciphertext space and improve the efficiency of encryption and decryption.At the same time,the linear secret sharing matrix was used as an access matrix to meet the requirements of authorized person fine-grained commissioning control and to resist the collusion between the agent and the authorized person.In addition,the proposed scheme is shown to be secure under the ring learning with errors assumption in the standard model.     

云存储环境下多服务器的密钥聚合可搜索加密方案

密钥聚合可搜索加密不仅可以通过关键字检索密文,还可以减少用户密钥管理的代价和安全风险。该文分析了一个可验证的密钥聚合可搜索加密方案,指出该方案不满足关键字猜测攻击,未经授权的内部用户可以猜测其他用户的私钥。为了提高原方案的安全性,提出了云存储环境下多服务器的密钥聚合可搜索加密方案。所提方案不仅改进了原方案的安全性问题,还增加了多服务的特性,提高了上传和存储的效率,更适合一对多的用户环境。     

Resplittable threshold multi-broker proxy re-encryption scheme from lattices

Two different encryption schemes and Lagrange polynomial were used to construct a resplittable threshold multi-broker proxy re-encryption scheme on the lattice,namely the encryption in the ciphertext input and output side was different from the encryption in the re-encryption side which make the bound of noise was more relaxed.Threshold multi proxy not only ensure the safety of re-encryption key,but also ensure re-encryption scheme can still work even if the individual proxy could not provide normal services.The scheme is proven IND-UniRTPRE-CPA secure.     

抗关键词猜测的授权可搜索加密方案

大多数可搜索加密方案仅支持对单关键词集的搜索,且数据使用者不能迅速对云服务器返回的密文进行有效性判断,同时考虑到云服务器具有较强的计算能力,可能会对关键词进行猜测,且没有对数据使用者的身份进行验证。针对上述问题,该文提出一个对数据使用者身份验证的抗关键词猜测的授权多关键词可搜索加密方案。方案中数据使用者与数据属主给授权服务器进行授权,从而验证数据使用者是否为合法用户;若验证通过,则授权服务器利用授权信息协助数据使用者对云服务器返回的密文进行有效性检测;同时数据使用者利用服务器的公钥和伪关键词对关键词生成陷门搜索凭证,从而保证关键词的不可区分性。同时数据属主在加密时,利用云服务器的公钥、授权服务器的公钥以及数据使用者的公钥,可以防止合谋攻击。最后在随机预言机模型下证明了所提方案的安全性,并通过仿真实验验证,所提方案在多关键词环境下具有较好的效率。     

区块链上基于云辅助的密文策略属性基数据共享加密方案

针对云存储的集中化带来的数据安全和隐私保护问题,该文提出一种区块链上基于云辅助的密文策略属性基(CP-ABE)数据共享加密方案。该方案采用基于属性加密技术对加密数据文件的对称密钥进行加密,并上传到云服务器,实现了数据安全以及细粒度访问控制;采用可搜索加密技术对关键字进行加密,并将关键字密文上传到区块链(BC)中,由区块链进行关键字搜索保证了关键字密文的安全,有效地解决现有的云存储共享系统所存在的安全问题。该方案能够满足选择明文攻击下的不可区分性、陷门不可区分性和抗串联性。最后,通过性能评估,验证了该方案的有效性。