Hadoop环境中基于属性和定长密文的访问控制方法

随着云计算技术的广泛应用,人们越来越关注安全和隐私问题。由于云端是第三方服务器,并非完全可信,数据属主需要将数据加密后再托管云存储。如何实现对加密数据的高效访问控制是云计算技术亟需解决的问题。结合Hadoop云平台、基于属性与固定密文长度的加密方案提出并实现了一种在Hadoop云环境下基于属性和固定密文长度的层次化访问控制模型。该模型不仅具有固定密文长度、层次化授权结构、减少双线性对计算量的特点;同时经过实验验证,该模型能够实现云计算环境下对加密数据的高效访问控制,并解决了云存储空间有限的问题。     

云计算中基于属性和定长密文的访问控制方法

随着云计算应用的增加,安全问题引起了人们的高度重视。由于云计算环境的分布式和不可信等特征,数据属主有时需要对数据加密后再托管云存储,如何实现非可信环境中加密数据的访问控制是云计算技术和应用需要解决的问题。文中提出一种基于属性和固定密文长度的层次化访问控制方法,该方案将密文长度和双线性对计算量限制在固定值,具有较高的效率,并且引入层次化授权结构,减少了单一授权的负担和风险,实现了高效、精细、可扩展的访问控制。同时证明了该方案在判定性q-BDHE假设下具有CCA2安全性。     

云计算中基于密文策略属性基加密的数据访问控制协议

云计算提供一种新兴的数据交互模式,实现了用户数据的远程存储、共享和计算。由于云计算的系统复杂性、网络开放性、资源集中性以及数据敏感性等特点,使得用户与云服务器的交互过程面临着严峻的安全威胁,成为云计算安全领域亟待解决的关键问题。文章首先介绍了云计算系统的系统组件、信任模型和攻击模型,针对云计算系统中的数据安全访问问题,提出了基于密文策略属性基加密的访问控制协议。该协议利用切比雪夫映射的半群特性实现了用户身份的合法性认证,并设计轻量级的属性加密算法实现用户数据的可靠性授权。同时,该协议主要引入身份认证、访问控制和前向安全性机制,实现用户身份真实性认证和数据可靠性访问。通过协议存储需求分析,表明该协议在数据属性集和密钥存储方面具有固定的存储空间需求,避免海量数据交互中用户存储空间的线性增长。通过分析,表明该协议具有较强的可靠性、灵活性和扩展性,适应于云环境中大规模数据交互的应用场景。     

云环境中层次化的轻量级访问控制方案

属性基加密能够实现密文数据的细粒度访问控制,有效地解决云环境中的数据共享问题。针对计算能力受限设备难以高效地完成属性基加密过程中大量计算的问题,提出一种云环境中层次化的轻量级访问控制方案。该方案通过引入虚拟属性和双密钥将大部分耗时的加解密计算安全地转移至云服务器,并对访问结构进行优化。数据分享者对访问结构具有层次关系的多份数据只需加密一次,同时数据请求者可以根据其属性解密部分或全部密文。安全性分析和性能评估表明该方案能够实现云环境中高效和细粒度的密文数据访问控制,使得用户端计算开销显著降低,且在整个执行过程中不会造成数据泄露。     

适合云存储的访问策略可更新多中心CP-ABE方案

云存储作为一种新型的数据存储体系结构,近年来得到越来越广泛的应用.大多数用户为了降低本地存储开销、实现数据共享选择将自己的数据上传到云服务器存储.然而,云存储系统存在的安全隐患也引发了社会越来越多的担忧.例如,不完全可信的云服务提供商可能会窃取用户的数据或让未授权的其他用户访问数据等.因此,对用户数据进行加密并实现数据的访问控制是确保云存储中数据安全的有效方法.基于密文的属性加密(CP-ABE)方案则能够很好地实现安全云存储目标,它允许一个发送者加密数据并设置访问控制结构,只有符合条件的用户才能对数据进行解密.但是,传统CP-ABE方案中存在的密钥泄露等问题制约了属性加密在云存储系统中的应用.针对上述的问题,提出了一个多授权机构支持策略更新的CP-ABE方案,该方案与之前的方案相比,不仅可以通过多授权机构避免密钥泄露问题,同时将策略更新及密文更新过程交给服务器执行,有效地降低了本地的计算开销和数据传输开销,充分利用云存储的优势提供一个高效、灵活的安全数据存储方案,对所提方案进行了安全性证明,并对方案进行了效率分析.     

高效的基于代理重加密的云存储访问控制方案

针对在不可信的云存储中,数据的机密性得不到保证的情况,提出一种基于身份的代理重加密(IBPRE)算法,并将其应用于云存储访问控制方案中,该方案将重加密密钥分成两部分,一部分用于重加密,一部分用于授权。证明了该访问控制方案在第三方的不可信任的开放环境下云存储中敏感数据的机密性。通过分析对比,发送方对密文的传递可控,在一对多的云存储访问控制方案中,授权者不需要对不同的受理者重新计算重加密密钥,密文长度不随着用户的增长而线性增长,显著降低了计算复杂度和通信中数据的交互量。该方案实现了云存储中敏感数据的安全高效共享。     

大数据安全与隐私保护研究进展

当前,用户数据的安全与隐私保护无疑成为大数据环境中最为重要的问题之一,而其最彻底的解决方式是通过加密所有数据来完成.因此,新的加密技术和在密文域上探索高效的大数据处理新模式是国内外当前的研究热点.在贯穿于整个数据生命周期中,密文域上的计算、访问控制和数据聚合(分别称为密文计算、密文访问控制和密文数据聚合)等问题已成为该领域的核心问题.主要针对密文计算、密文访问控制和密文数据聚合等当前国内外研究的现状进行综述,指出其存在的问题与不足.在此基础上,重点介绍了文章作者团队在大数据安全与隐私保护方面的最新研究成果.在密文计算方面,提出了通过减少公钥加密使用次数来设计高效的隐私保护外包计算的新方法,并设计了不依赖于公钥(全)同态加密,仅需一次离线计算任意单向陷门置换来实现安全外包计算的新方案.在密文访问控制方面,提出了支持大属性集合的、短密文的高效可追踪、可撤销属性基加密方案.在密文数据聚合方面,提出了不依赖于加法同态加密的、保护个体数据隐私且仅由授权接收方可成功解密聚合结果的高效隐私保护外包聚合方案.最后,还指出了该领域当前研究中需要解决的公开问题和未来的发展趋势.     

基于密文策略属性加密的云存储访问控制方案

针对现有方案存在的访问策略公开、密文存储开销较大的问题,提出一种支持策略隐藏且固定长度密文的云存储访问控制方案,并在安全模型下证明方案可抵抗选择明文攻击。方案中用户私钥由多个授权机构共同生成,中央授权机构不参与生成任何主密钥与属性私钥;访问结构隐藏在密文之中,恶意用户无法通过访问结构获取敏感信息。此外,方案实现了固定密文长度,并且加密时的指数运算和解密时的双线性对运算次数均是固定值。最后,理论分析和实验结果表明该方案在密文长度和加解密时间上都明显优于对比方案。     

云数据安全存储技术

云计算因具有资源利用率高、节约成本等诸多优点而将成为未来的主流计算模式.然而,包括隐私保护在内的数据安全存储问题却成为云计算推广的巨大障碍.该文首先列举了云计算在数据安全上面临的主要挑战,指出了云计算的租用商业模式和其采用的两种关键技术——虚拟化技术和多租户技术是云存储存在诸多安全问题甚至安全悖论的根本原因.从加密存储、安全审计和密文访问控制3个方面对云数据安全存储的最新研究进展分别进行了评述.在加密存储上,介绍了云数据安全存储框架和主要的安全存储技术;在安全审计上,分析了外包数据安全审计,特别是公开审计面临的主要难题,介绍了包括云数据在内的外包数据完整性公开证明的主要模型和方法,并指出了它们的优势和不足;在云密文的访问控制上,详述了基于属性的云密文访问控制方法,并指出了这些方法的优劣.最后指出了云数据安全存储研究面临的主要问题并预测了相关研究的未来发展趋势.     

基于代理的即时属性撤销KP-ABE方案

属性撤销是属性基加密方案在实际应用中亟须解决的问题,已有支持间接撤销模式的可撤销属性基加密方案存在撤销延时或需要更新密钥及密文等问题。为此,提出一种间接模式下基于代理的支持属性即时撤销的密钥策略属性基加密方案,该方案不需要用户更新密钥及重加密密文,通过在解密过程中引入代理实现撤销管理,减轻了授权机构的工作量,其要求代理为半可信,不支持为撤销用户提供访问权限及解密密文。分析结果表明,该方案支持细粒度访问控制策略,并且可以实现系统属性的撤销、用户的撤销及用户的部分属性撤销。     

对象云存储中分类分级数据的访问控制方法

随着云计算技术的广泛应用,云存储中数据的安全性、易管理性面临着新的挑战.对象云存储系统是一种新型的数据存储云计算体系结构,通常用来存储具有分类分级特点的非结构化数据.在云服务不可信的前提下,如何实现对云存储中大量具有分类分级特点资源的细粒度访问控制机制,保障云存储中数据不被非法访问是云计算技术中亟需解决的问题.对近些年来国内外学者的成果进行研究,发现现有的方案并不能有效应对这种新问题.本文利用强制访问控制、属性基加密、对象存储各自的优势,并结合分类分级的属性特点,提出了一个基于安全标记对象存储访问控制模型.同时给出了CGAC算法和其安全证明,将分类分级特点的属性层级支配关系嵌入ABE机制中,生成固定长度的密文.该算法不仅访问控制策略灵活,具有层次化授权结构,还可以友好的与对象存储元数据管理机制结合.通过理论效率分析和实验系统实现,验证了所提出方案计算、通信开销都相对较小,具有很高的实际意义.     

云存储环境下可撤销属性加密

属性加密方案在云存储中得到了越来越广泛的应用,它能够实现细粒度的访问控制.但是在原始的属性加密方案中,解决动态的用户与属性撤销,是当前面临的重要挑战.为了解决这一问题,提出了一个密文策略的属性加密方案,该方案能够实现属性级的用户撤销,即若用户的某个属性被撤销,不会影响该用户其他合法属性的正常访问.在该方案中,若用户的某个属性被撤销,那么将基于设计的广播属性加密方案对被撤销属性对应的密文进行更新,只有属性集合满足密文访问策略且未被撤销的用户才能够成功地进行密钥更新而解密密文.该方案基于q-Parallel Bilinear Diffie-Hellman Exponent假设实现了标准模型下的可证明安全性,安全性较高.另外,该方案将属性撤销的相关操作托管给云存储中心执行,大大减轻了属性授权的计算负载.最后对方案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,虽然为了实现属性撤销,增加了云存储中心的计算负载,但是不需要属性授权的参与,因此降低了属性授权的计算负载,而且用户除了密钥外不需要其他额外参数来实现属性撤销,因此大大节省了存储空间.     

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。     

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。     

卫星网络中支持策略隐藏的多授权访问控制方案

卫星网络具有信道开放、节点暴露、星上处理能力受限等独有特征，但现有的基于密文策略的属性加密（CP-ABE）的访问控制不支持策略完全隐藏且属性授权方式不适用于卫星网络，为此，提出支持策略隐藏的多授权访问控制方案。该方案采用更灵活的线性秘密共享（LSSS）矩阵访问结构，不仅能有效保证数据机密性，而且能通过混淆访问结构实现策略完全隐藏；采用多授权机构实现细粒度的属性管控，能消除中心授权机构的性能瓶颈；各属性授权机构独立工作且密钥生成分权，能有效抵抗合谋攻击。安全性及性能分析表明，所提方案满足数据机密性、抗合谋攻击和完全策略隐藏的安全需求，比对比方案更适合卫星网络。     

云计算环境下基于属性和信任的RBAC模型研究

基于角色的访问控制（Role-Based Access Control,RBAC）是一种经典的访问控制模型,其将用户与权限通过角色关联起来,使得访问控制更加灵活并易于管理。然而,在云计算环境中,RBAC会出现用户权限滥用和访问控制粒度较粗等安全问题。为解决以上问题,提出一种基于属性（Attribute）和信任（Trust）的RBAC模型,即ATRBAC。ATRBAC采用基于密文策略属性基加密（CP-ABE）的思想和信任评估的方法,一方面,为用户授予一个包含信任值属性的属性集合,另一方面,为角色嵌入一种包含信任阈值的访问结构。只有当用户属性集合匹配角色访问结构时,用户才可以获得角色及对应的权限。实验结果表明,ATRBAC模型能够实现动态授权、权限自动化授予以及更细粒度的访问控制,增强了云环境下数据资源的安全性。     

私有云环境下基于加密体制的访问控制应用研究

随着云计算技术的广泛应用,云中的数据安全问题逐渐引起重视,尤其是在政务、银行、企业、军队等私有云领域内,对数据资源的安全、高效、准确应用要求极高。基于此背景,研究私有云环境下基于密文的访问控制技术,首先介绍了传统访问控制原理与典型模型,然后分析在私有云环境下的应用特点,在此基础上提出基于加密体制的访问控制应用方案,并对其应用流程进行分析。     

基于CP—ABE访问控制系统的设计与实现

在访问控制中,传统公钥加密由于其需要对接收群体的每个成员用其公钥加密,再分发,因此需要获取接收群体中每个成员的身份。但是,在分布式应用中,却难以一次获取接收群体的规模与成员身份。如果列举用户身份,则会损害用户隐私。基于密文策略的属性加密体制（CP—ABE）,由于其广播式的、授权人通过满足某些条件就能确定的特点,避免了由于必须获取这些信息而引出的数据安全问题。于是,文中给出了一种基于CP—ABE的混合加密访问控制系统的设计与实现方案。通过实际项目的成功应用,证明了该方案的可行性与优越性。     

基于区块链的云上数据访问控制模型研究

区块链和基于密文策略的属性加密(Ciphertext Policy Attribute Based Encryption, CP-ABE)相结合的方案已经被广泛应用于云上共享数据的访问控制,但是这些方案中数据用户的隐私保护问题并未得到妥善解决。一些研究引入分布式多属性授权中心的基于属性的签名方案(Distributed Multi-Authority Attribute Based Signature, DMA-ABS)来保护数据用户的隐私,但当数据用户多次访问数据时需要进行重复的权限验证,这会带来多余的时间消耗问题。并且,在数据用户的属性和访问控制策略保持相对稳定的情况下,数据用户无限制地重复访问共享数据,会导致系统过载,影响正常的请求处理。这可能会引起云端数据的泄露,给云端数据的安全带来隐患。为了解决这些问题,文中提出了一个基于区块链的云上个人隐私数据访问控制方案。该方案首先将智能合约和多属性授权中心的CP-ABE方案结合,实现了云上个人隐私数据的细粒度访问控制,并引入DMA-ABS方案完成了对数据用户的匿名性身份验证,保护了数据用户的身份隐私;其次,基于比特币UTXO(Unspe...     

云存储环境下基于时释性加密的CP-ABE方案

云存储是未来存储业务的发展方向,数据安全是云存储客户的首要关切.密文策略属性加密(CP-ABE)算法允许数据拥有者将访问策略嵌入密文中,并结合数据访问者的密钥实施访问控制,特别适合云存储环境,但CP-ABE不支持与时间相关的访问控制.本文提出基于时释性加密的CP-ABE方案,通过在CP-ABE中融入时释性加密(TRE)机制来实现带有时间控制的密文共享,允许数据拥有者基于用户属性和访问时间制定更加灵活的访问策略.论文通过安全分析表明,该方案能够抵抗来自用户、云存储平台和授权机构的非法访问、非法用户的串谋攻击以及选择明文攻击.