可验证的固定密文长度属性基加密方案

基于属性的加密技术的一个主要缺点不得不被重视:解密计算代价随着访问结构的复杂性线性增长。通过使用代理重加密技术,基于属性的外包解密系统可以很大程度上降低用户想要访问以密文形式存储在云上的数据的计算代价。文中提出了一个新的可验证的具有固定密文长度的外包解密属性基加密方案。     

具有隐私保护的完整性可验证的关键字搜索方案

针对传统基于属性关键字搜索(ABKS)方案存在访问结构泄密、用户侧计算量高及缺乏完整性验证问题,该文提出具有隐私保护和完整性可验证的基于属性的关键字搜索方案.该方案提出了有序多值属性访问结构和有序多值属性集,固定每个属性的位置,减少参数及相关计算,提高了方案的效率,而在密钥生成时计算具体属性取值的哈希值,从而达到区别多值属性取值的不同.同时,采用Hash和对运算实现对访问结构的隐藏,防止访问结构泄密;采用倒序索引结构和Merkle树建立数据认证树,可验证云服务器返回文档和外包解密结果的正确性.此外,支持外包解密以降低用户侧的计算量.安全分析和实验表明所提方案实现云中共享数据的可验证性、关键字不可区分性和关键字不可链接性,且是高效的.     

具有隐私保护的完整性可验证的关键字搜索方案

针对传统基于属性关键字搜索(ABKS)方案存在访问结构泄密、用户侧计算量高及缺乏完整性验证问题,该文提出具有隐私保护和完整性可验证的基于属性的关键字搜索方案。该方案提出了有序多值属性访问结构和有序多值属性集,固定每个属性的位置,减少参数及相关计算,提高了方案的效率,而在密钥生成时计算具体属性取值的哈希值,从而达到区别多值属性取值的不同。同时,采用Hash和对运算实现对访问结构的隐藏,防止访问结构泄密;采用倒序索引结构和Merkle树建立数据认证树,可验证云服务器返回文档和外包解密结果的正确性。此外,支持外包解密以降低用户侧的计算量。安全分析和实验表明所提方案实现云中共享数据的可验证性、关键字不可区分性和关键字不可链接性,且是高效的。

     

支持加密外包的基于属性加密方案

基于属性加密算法解决了外包环境下数据的安全存储和细粒度访问控制问题,但广泛使用的移动设备难以满足该算法在加密时的性能要求.针对该问题,提出一种支持加密外包的基于属性加密方案.该方案将共享访问策略按照访问树的特点构造为一般矩阵的等价矩阵,将其构造及加密外包给云加密服务器,使得客户端仅需要3次指数运算即可完成一次加密.实验...     

可验证外包解密的离线/在线属性基加密方案

属性基加密可以为雾-云计算中的数据提供机密性保护和细粒度访问控制,但雾-云计算系统中的移动设备难以承担属性基加密的繁重计算负担。为解决该问题,该文提出一种可验证外包解密的离线/在线属性基加密方案。该方案能够实现离线/在线的密钥生成和数据加密,同时支持可验证外包解密。然后,给出方案的选择明文攻击的安全证明和可验证性的安全证明。之后,该文将转换阶段所需双线性对的计算量降为恒定常数。最后,从理论和实验两方面对所提方案进行性能分析,实验结果表明该方案是有效且实用的。     

云存储环境下无密钥托管可撤销属性基加密方案研究

属性基加密因其细粒度访问控制在云存储中得到广泛应用。但原始属性基加密方案存在密钥托管和属性撤销问题。为解决上述问题,该文提出一种密文策略的属性基加密方案。该方案中属性权威与中央控制通过安全两方计算技术构建无密钥托管密钥分发协议解决密钥托管问题。通过更新属性版本密钥的方式达到属性级用户撤销,同时通过中央控制可以实现系统级用户撤销。为减少用户解密过程的计算负担,将解密运算过程中复杂对运算外包给云服务商,提高解密效率。该文基于q-Parallel BDHE假设在随机预言机模型下对方案进行了选择访问结构明文攻击的安全性证明。最后从理论和实验两方面对所提方案的效率与功能性进行了分析。实验结果表明所提方案无密钥托管问题,且具有较高系统效率。     

云计算中一种紧凑型的外包访问控制方案

密文策略的属性加密是实现云平台上安全的访问控制方案的最佳选择。然而,在大多数密文策略的属性加密方案中,用户密钥长度与属性的个数之间成线性关系;用户的解密时间与访问结构的复杂度成正比关系。为了减少用户密钥的存储和解密计算开销,本文提出一种面向云计算平台的紧凑型的外包访问控制方案。方案中的访问结构可以支持“与”、“或”以及“门限”三种策略。它仅采用简单的哈希和异或运算就可以验证用户外包解密返回的数据是否正确。在随机预言机模型中,基于aMSE-DDH难题,证明了方案是选择密文攻击安全的。分析表明,本文方案能够安全的实现云计算环境下的访问控制,尤其当用户终端设备受限时实现的访问控制。      

支持可验证加解密外包的CP-ABE方案

针对现有的应用于基于属性加密方案的安全模指数外包算法存在会降低安全性、验证概率低、外包计算结果可能出错等问题,利用改进的安全模指数外包算法,提出一种支持可验证加解密外包的CP-ABE（Ciphertext-Policy Attribute-Based Encryption）方案.将属性相关密钥子项外包,将共享密文子项的一半计算任务外包,并对所有的外包结果进行验证.理论分析和实验结果都表明,和现有相关方案相比,无论在密钥生成时,还是在加密时,所提出方案的授权机构和用户客户端的计算量都有明显减少.安全性分析表明,所提出的方案达到CPA（Chosen Plaintext Attack）安全.     

支持关键词任意连接搜索的属性加密方案

构建一种基于素数阶双线性群的可搜索加密方案。基于属性加密,实现每个关键词密文能够被多个用户私钥搜索,显著降低细粒度访问控制带来的网络带宽和发送节点的处理开销。基于多项式方程,支持对关键词的任意连接搜索,显著提高连接搜索的灵活性。对方案的性能进行了分析,并与现有的连接关键词搜索方案进行了比较。     

基于属性加密的云存储方案研究

云存储中往往采用属性加密方案来实现细粒度的访问控制,为了进一步保护访问控制策略中的敏感信息,并解决授权中心单独为用户生成密钥而产生的密钥托管问题。该文对访问控制策略中的属性进行重新映射,以实现其隐私性。另外在密钥生成算法中设计一个双方计算协议,由用户产生密钥的部分组件,与授权中心共同生成密钥以解决密钥托管问题。最后在标准模型下对方案进行了安全证明,并进行了性能分析与实验验证,实验结果表明,与已有相关方案相比,虽然为了实现访问控制策略隐藏并且解决密钥托管问题增加了额外的计算负载, 但是由于该文将大部分解密工作授权给云存储中心来执行,因此数据访问者的计算负载较小。     

面向云存储的基于属性加密的多授权中心访问控制方案

已有基于属性加密的访问控制研究多是基于单授权中心来实现,该种方案在授权方不可信或遭受恶意攻击的情况下可能会造成密钥泄露。提出一种基于属性加密的多授权中心访问控制模型PRM-CSAC。基于CP-ABE方法,设计多授权中心的属性加密方案以提高密钥安全性;设计最小化属性分组算法,使用户访问文件时,能够按需分配密钥,减少不必要的属性密钥分配,降低重加密属性数量,提高系统效率;增加读写属性加强加密方对文件的访问控制,使访问控制策略更加完善。安全性分析及仿真实验表明,相比已有方案,PRM-CSAC对用户访问请求的响应时间更短,开销较小,且能够提供很高的安全性。     

云环境下关键词搜索加密算法研究

现有方案将关键词搜索加密和属性基加密相结合,解决了云环境下访问控制问题,但是未充分考虑信道安全以及关键词猜测攻击等安全问题。针对上述问题,提出了一种指派搜索服务器的关键词搜索属性加密方案,实现了关键词搜索访问权限控制,且检索不需要安全信道,可抵抗离线/在线关键词猜测攻击。实验结果表明,方案性能方面可取得较好结果,可应用于云环境。     

云环境下基于属性加密体制算法加速方案

云计算为租户提供存储、计算和网络服务,数据安全保护和租户间的数据共享与访问控制是其必不可少的能力。基于属性的加密体制是一种一对多的加密体制,可以根据用户属性实现细粒度访问控制,适用于云计算环境多租户数据共享。但现有的基于属性加密体制的算法效率较低,难以在实际环境中应用。分析了基于属性的加密体制的两种类型及其应用场景,提出一个基于属性加密体制算法的加速方案。通过实验表明,提出的方案可提高基于属性加密体制的密钥生成算法、加密算法和解密算法的效率。     

属性基加密算法在云计算中的应用

由于信息传递迅速,云计算的优势越来越明显。目前,基于属性密码得到了进一步发展—密文策略。文章将主要对密文ABE加密模型进行安全性分析,结合AES加密方式的优势,设计出全新的混合加密方案,并运用在云计算中。     

Constructing designated server public key encryption with keyword search schemes withstanding keyword guessing attacks

Designated server public key encryption with keyword search (dPEKS) removes the secure channel requirement in public key encryption with keyword search (PEKS). With the dPEKS mechanism, a user is able to delegate the search tasks on the ciphertexts sent to him/her to a designated storage server without leaking the corresponding plaintexts. However, the current dPEKS framework inherently suffers from the security vulnerability caused by the keyword guessing (KG) attack. How to build the dPEKS schemes withstanding the KG attacks is still an unsolved problem up to now. In this work, we introduce an enhanced dPEKS (edPEKS) framework to remedy the security vulnerability in the current dPEKS framework. The edPEKS framework provides resistance to the KG attack by either the outside attacker or the malicious designated server. We provide a semi‐generic edPEKS construction that exploits the existing dPEKS schemes. Our security proofs demonstrate that the derived edPEKS scheme achieves the keyword ciphertext indistinguishability, the keyword ciphertext unforgeability, and the keyword trapdoor indistinguishability if the underlying dPEKS scheme satisfies the keyword ciphertext indistinguishability and the hash Diffie‐Hellman problem is intractable. In addition, a concrete edPEKS scheme is presented to show the instantiation of the proposed semi‐generic construction.     

Secure personal data sharing in cloud computing using attribute-based broadcast encryption

The ciphertext-policy (CP) attribute-based encryption (ABE) (CP-ABE) emergings as a promising technology for allowing users to conveniently access data in cloud computing. Unfortunately, it suffers from several drawbacks such as decryption overhead, user revocation and privacy preserving. The authors proposed a new efficient and privacy-preserving attribute-based broadcast encryption (BE) (ABBE) named EP-ABBE, that can reduce the decryption computation overhead by partial decryption, and protect user privacy by obfuscating access policy of ciphertext and user's attributes. Based on EP-ABBE, a secure and flexible personal data sharing scheme in cloud computing was presented, in which the data owner can enjoy the flexibly of encrypting personal data using a specified access policy together with an implicit user index set. With the proposed scheme, efficient user revocation is achieved by dropping revoked user's index from the user index set, which is with very low computation cost. Moreover, the privacy of user can well be protected in the scheme. The security and performance analysis show that the scheme is secure, efficient and privacy-preserving.     

Multi-authority attribute-based encryption with efficient revocation

Multi-authority attribute-based encryption was very suitable for data access control in a cloud storage environment.However,efficient user revocation in multi-authority attribute-based encryption remains a challenging problem that prevents it from practical applications.A multi-authority ciphertext-policy attribute-based encryption scheme with efficient revocation was proposed in prime order bilinear groups,and was further proved statically secure and revocable in the random oracle model.Extensive efficiency analysis results indicate that the proposed scheme significantly reduce the computation cost for the users.In addition,the proposed scheme supports large universe and any monotone access structures,which makes it more flexible for practical applications.     

基于隐含格结构 ABE 算法的移动存储介质情境访问控制

摘 要：研究了如何增强可信终端对移动存储介质的访问控制能力,以有效避免通过移动存储介质的敏感信息泄露。首先在隐含密文策略的属性加密方法的基础上,提出了基于格结构的属性策略描述方法。将每个属性构成线性格或子集格,属性集构造成一个乘积格,并利用基于格的多级信息流控制模型制定访问策略。证明了新方法的正确性和安全性。新方法在保持已有隐藏访问策略属性加密算法优点的同时,还能有效简化访问策略的表达,更符合多级安全中敏感信息的共享,能够实现细粒度的访问控制。进一步地,通过将移动存储设备和用户的使用情境作为属性构建访问策略,实现了动态的、细粒度的情境访问控制。最终设计了对移动存储介质进行接入认证、情境访问控制的分层安全管理方案。分析了方案的安全性和灵活性,并通过比较实验说明了应用情境访问控制的方案仍具有较好的处理效率。该方案同样适用于泛在环境下敏感信息的安全管理。     

云计算环境下支持排名的关键词加密检索方法

随着云计算的出现,越来越多的数据开始集中存储到云端,为了保护数据隐私,敏感数据需要在外包到云端之前进行加密,使在加密数据上进行有效检索成为一个挑战性任务。尽管传统的加密检索模型支持在加密数据上进行关键词检索,但是它们没有描述检索结果的相关度,导致返回所有包含关键词的检索结果占用了大量的网络带宽,并且用户从返回的检索结果中再次选择最相关的结果也会产生大量的时间开销,为此,提出了云计算环境下支持排名的关键词加密检索方法。该方法根据相关度返回排序后的检索结果,其中的保序对称加密模型不仅防止了相关度信息的泄漏,而且提供了高效的检索性能。实验表明了该方法的有效性。     

适应性安全的可追踪叛徒的基于属性加密方案

针对基于属性加密(ABE, attribute-base encryption)机制存在的密钥滥用问题,为每个用户增加唯一的身份标识符,将联合安全编码和叛徒追踪机制引入到ABE方案中,给出适应性安全的可追踪叛徒ABE的定义、安全模型和可追踪模型,提出一种适应性安全的可追踪叛徒的ABTT方案,该方案允许适应性追踪指定策略盗版解码器中的叛徒。基于合数阶群上的子群判定假设和DDH假设,证明所提方案是适应性安全和适应性可追踪的。因此,所提方案不仅可以适应性追查指定策略盗版解码器中的叛徒,而且进一步增强了ABE系统的安全性,具有一定的理论和应用价值。