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。     

云环境下安全的可验证多关键词搜索加密方案

云计算的高虚拟化与高可扩展性等优势,使个人和企业愿意外包加密数据到云端服务器.然而,加密后的外包数据破坏了数据间的关联性.尽管能够利用可搜索加密(SE)进行加密数据的文件检索,但不可信云服务器可能篡改、删除外包数据或利用已有搜索陷门来获取新插入文件相关信息.此外,现有单关键词搜索由于限制条件较少,导致搜索精度差,造成带...     

支持关键词搜索的属性代理重加密方案

属性代理重加密机制既能实现数据共享又能实现数据转发,但这种机制通常并不支持数据检索功能,阻碍了属性代理重加密的发展应用。为了解决这一问题,该文提出一个支持关键词搜索的密文策略的属性代理重加密方案。通过将密钥分为属性密钥和搜索密钥,不仅可以实现关键词可搜索,而且实现了代理重加密。在验证阶段,云服务器既执行关键词验证,又可以对原始密文和重加密密文进行部分解密,从而减轻用户的计算负担。通过安全性分析,该方案可以实现数据安全性、检索分离、关键词隐藏和抗共谋攻击。     

支持直接撤销的密文策略属性基加密方案

提出一种支持直接撤销的属性基加密方案,首先给出支持直接撤销的属性基加密定义和安全模型,其次给出具体的支持撤销的密文策略——属性基加密方案并对安全性进行证明,最后,与其他方案对比显示,该方案在密文和密钥长度方面都有所减少。该方案可以实现对用户进行即时撤销,当且仅当用户所拥有的属性满足密文的访问结构且不在用户撤销列表内时,才能使用自己的私钥解密出明文。     

一种基于云存储的多服务器多关键词可搜索加密方案

在可搜索加密的云服务中,数据拥有者往往更希望将数据文件以密文的形式分别存储到多个云服务器,从而提高授权用户对云端数据的检索效率以及对大型数据的处理能力。基于此,该文提出一种基于云存储的多服务器多关键词多用户可搜索加密方案,该方案被证明是IND-CKA(adaptive Chosen Keyword Attack)安全的,且同时具备关键词陷门的安全性。相对于单服务器可搜索加密,该方案在保证数据机密性的前提下能够对其进行高效检索,并能够在关键字索引中不完全包含所检索的多个关键词或者不存在某个文件包含所有被检索的多个关键词的情况下,更精确地进行检索。     

基于计数布隆过滤器的属性基多关键词可搜索加密方案

为解决传统公钥密码体制下的可搜索加密方案检索效率低、关键词索引存储开销大、索引不支持动态更新等问题,基于计数布隆过滤器良好的空间和时间效率判断元素是否属于某个集合的特性,将此特性应用于可搜索加密建立关键词索引,即将关键词集合映射到一个二进制向量中,从而降低关键词存储开销;同时,利用计数布隆过滤器可删除的特性实现关键词索引的动态更新。此外,为防止敌手通过统计分析手段从二进制向量中推断出关键词明文信息,将二进制向量利用置换进行盲化,然后将置换利用属性加密进行秘密共享,合法用户正确生成关键词陷门后,服务商基于用户的关键词陷门帮助用户完成关键词匹配查询。最后,安全性分析和仿真实验证明了方案的安全性和高效性。     

支持语义扩展的多关键词密文检索方案

现有的多关键词的检索研究集中在支持关键词的精确匹配,文中提出一个支持语义扩展查询的多关键词密文检索方案,基于信息内容计算方法同时考虑到关键词与文档的关系引入TF-IDF技术实现语义扩展;采用平衡二叉树的索引结构,使用安全k近邻算法加密索引向量和语义扩展查询向量,确保计算出准确的相关性得分,实现多关键词排序搜索。通过进行索引和陷门的机密性、查询无关联性等安全性分析表明,本文实现的检索方案是安全的,可以防止内部威胁。     

具有细粒度访问控制的隐藏关键词可搜索加密方案

针对现有的可搜索加密算法在多用户环境中密钥管理难度大并且缺乏细粒度访问控制机制的问题,利用基于密文策略的属性加密机制(CP-ABE, ciphertext-policy attribute based encryption)实现了对隐藏关键词可搜索加密方案的细粒度访问控制。数据拥有者可以为其在第三方服务器中存储的加密指定灵活的访问策略,只有自身属性满足该访问策略的用户才有权限对数据进行检索和解密。同时还能够实现对用户的增加与撤销。安全性分析表明方案不仅可以有效地防止隐私数据的泄露,还可以隐藏关键词的信息,使得第三方服务器在提供检索功能的同时无法窃取用户的任何敏感信息。方案的效率分析表明,该系统的检索效率仅为数十微秒,适合在大型应用系统中使用。     

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。     

基于区块链且支持验证的属性基搜索加密方案

针对一对多搜索模型下共享解密密钥缺乏细粒度访问控制且搜索结果缺乏正确性验证的问题,提出了一种基于区块链且支持验证的属性基搜索加密方案。通过对共享密钥采用密文策略属性加密机制,实现细粒度访问控制。结合以太坊区块链技术,解决半诚实且好奇的云服务器模型下返回搜索结果不正确的问题,在按需付费的云环境下,实现用户和云服务器之间服务-支付公平,使各方诚实地按照合约规则执行。另外,依据区块链的不可篡改性,保证云服务器得到服务费,用户得到正确的检索结果,而不需要额外验证,减少用户计算开销。安全性分析表明,所提方案满足自适应选择关键词语义安全,能很好地保护用户的隐私以及数据的安全。性能对比及实验结果表明,所提方案在安全索引产生、搜索令牌生成、检索效率以及交易数量方面有一定的优化,更加适用于智慧医疗等一对多搜索场景。     

基于区块链的多关键词模糊搜索加密方案

针对1对多数据密文共享中多关键词模糊匹配和用户公平性问题,该文提出一种基于区块链的多关键词模糊搜索加密方案。该文提出一种R-HashMap索引结构,通过使用对偶编码函数和位置敏感哈希函数来构建安全索引,并采用K最近邻算法来加密索引,通过计算欧式距离度量查询关键词向量与索引节点之间的相似性,实现多关键词模糊密文搜索。该文除了消除预定义词典和降低存储开销外,还在不增加搜索复杂度的前提下实现对安全索引的更新。此外,将以太坊区块链技术与可搜索加密方案相结合避免了恶意服务器对数据的篡改,使用智能合约作为可信第三方进行检索工作,不仅可以防止云服务器内部的关键词猜测攻击,还可以解决检索结果不正确的问题。通过安全性证明分析,该文不但满足自适应选择关键词语义安全性,还可以保护用户隐私和数据安全。将该文与其他方案进行实验对比,证明该文在保证精确度的前提下,时间开销上具有更好的效率优势。     

支持属性撤销的适应性安全属性基加密方案

Attribute revocation is inevitable and also important for Attribute-Based Encryption (ABE) in practice. However, little attention has been paid to this issue, and it remains one of the main obstacles for the application of ABE. Most of existing ABE schemes support attribute revocation work under indirect revocation model such that all the user's private keys will be affected when the revocation events occur. Though some ABE schemes have realized revocation under direct revocation model such that the revocation list is embedded in the ciphertext and none of the user's private keys will be affected by revocation, they mostly focused on the user revocation that revokes the user's whole attributes, or they can only be proven to be selectively secure. In this paper, we first define a model of adaptively secure ABE supporting the attribute revocation under direct revocation model. Then we propose a Key-Policy ABE (KP-ABE) scheme and a Ciphertext-Policy ABE (CP-ABE) scheme on composite order bilinear groups. Finally, we prove our schemes to be adaptively secure by employing the methodology of dual system encryption.     

属性可撤销且密文长度恒定的属性基加密方案

密文策略属性基加密（ciphertext-policy attribute-based encryption,CP-ABE）类似于基于角色访问控制,可以为云存储系统提供灵活细粒度的访问控制.但大多数CP-ABE方案中,密文长度与访问策略复杂度成正相关,系统属性同时被多个用户共享而导致属性难以被撤销.针对上述问题,本文提出一种支持属性撤销且密文长度恒定的属性基加密方案.该方案中每个用户的属性群密钥不能通用,可以有效抵抗撤销用户与未撤销用户的合谋攻击.为减少属性授权机构和数据拥有者的计算负担,属性撤销过程所需的计算量外包给数据服务管理者;同时该方案采用支持多值属性和通配符的"AND"门策略,实现了密文长度恒定.所提方案基于决策性q-BDHE（q-bilinear Diffie-Hellman exponent）假设对方案进行了选择明文攻击的安全性证明.最后对方案进行了理论分析与实验验证,分析结果表明本文方案可以有效抵制用户合谋攻击,增加了方案的安全性.同时所提方案在功能和计算效率方面具有一定优势,适用于实际应用情况.     

标准模型下可证明安全的支持大规模属性集与属性级用户撤销的CP-ABE方案

密文策略属性加密方案,特别是不受某个特定值限制的大规模属性集下的密文策略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,该文提出一个标准模型下可证明安全的支持大规模属性集的密文策略属性加密方案,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。为了实现撤销,将密钥分为两部分：为用户生成的私钥以及为云存储中心生成的授权密钥。在该方案中,若用户的属性被撤销,那么该属性对应的密文将进行更新,只有该属性没有被撤销的用户才能够成功地进行密钥更新而解密密文。该文基于q-type 假设在标准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,增加了存储中心的计算负载,但是不需要属性中心的参与,因此降低了属性中心的计算负载,而且用户除了密钥外不需要其它额外参数来实现属性撤销,因此大大节省了存储空间。     

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...     

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.     

Ciphertext-Policy Attribute-Based Encryption with Short Keys

Ciphertext-policy attribute-based encryp- tion （CP-ABE） allows a user with some attributes to decrypt the ciphertexts associated with these at- tributes. Though several CP-ABE schemes with the con- stant size ciphertext were proposed to reduce the commu- nication cost, their master public and secret keys still have the size linear in the total number of attributes. These schemes are unpractical for the attribute-scalable and many-attributes scenario. A new CP-ABE scheme is pro- posed. Each attribute is mapped to a mathematical value by a combination method. The master public and secret keys of the proposed CP-ABE scheme have the size linear in the binary size of a hash function＇s range. It has the comparable performance with existing schemes in the aspects like the time costs of encryption and decryption, the expressiveness of access policy and the provable security.