多云服务提供者环境下的一种用户密钥撤销方法

密钥信息泄露是互联云服务难题之一,为解决该问题,该文提出一种基于属性环签名的用户密钥撤销方案。该方案以互联云的用户密文访问方法为研究对象,论述了无属性泄露的密文矩阵映射机制,多授权者自主扩展属性集生成密钥,从而令云服务提供者(CSP)无法获得用户完整属性,达到消除属性存储负载的目的。另外,该方案以撤销环与单调张成算法为基础设计用户签名验证撤销机制,令CSP、授权者与用户共同组成属性环,接受CSP定义密文访问结构,用户签名只有通过源CSP验证才能访问密文,授权者撤销部分属性失效用户解密密钥,从而达到权限撤销不影响其它用户访问的目的。该方案以密文策略属性基加密(CP-ABE)与单调张成算法为基础设计多用户组合属性共谋抵抗机制,用以保护属性的机密性。最后,给出该方案通信成本和计算效率的性能分析,用以验证该方法的有效性。     

新的具有隐私保护功能的异构聚合签密方案

异构聚合签密方案不仅可以保证异构密码系统之间数据的机密性和不可伪造性,而且可以提供多个密文批量验证。该文分析了一个具有隐私保护功能的异构聚合签密方案的安全性,指出该方案不能抵挡恶意密钥生成中心(KGC)攻击,恶意KGC可以伪造有效的单密文和聚合密文。为了提高原方案的安全性,该文提出一种新的具有隐私保护功能的异构聚合签密方案。该方案克服了原方案存在的安全性问题,实现了无证书密码环境到身份密码环境之间的数据安全传输,在随机预言机模型下证明新方案的安全性。效率分析表明新方案与原方案效率相当。     

基于属性的多授权中心身份认证方案

针对现有的基于属性的身份认证方案均是基于单授权中心实现的,存在密钥托管问题,即密钥生成中心知道所有用户的私钥,提出了一种基于属性的多授权中心的身份认证方案.所提方案结合分布式密钥生成技术实现用户属性私钥的(t,n)门限生成机制,可以抵抗最多来自t-1个授权中心的合谋攻击.利用双线性映射构造了所提方案,分析了所提方案的安...     

一种可信安全的层次式基于身份加密系统

本文提出一种可信安全的层次式基于身份加密系统T-HIBE,通过层次式分布化的用户私钥产生,以及私钥用户盲因子、用户私钥编号因子和PKG私钥编号因子技术,解决了层次式私钥生成机构的密钥托管和私钥安全传输问题,支持系统高效的用户身份一次认证和可追责性.基于标准的BDH难题假设,文章证明了基本T-HIBE机制和完全T-HIBE机制分别具有IND-sID-OWE和IND-sID-CCA安全性.     

基于联盟链的身份环签密方案

针对联盟链交易时存在的用户隐私泄露问题,该文提出基于联盟链的身份环签密(CB-IDRSC)方案。CB-IDRSC利用智能合约技术控制新交易加入,实现了公平可靠性;利用多个私钥生成器(PKGs)为用户生成私钥信息,满足联盟链部分去中心化要求和起到保护节点隐私的作用;并且具有机密性、不可伪造性和环签密者的无条件匿名性。性能分析中首先对CB-IDRSC中用到的智能合约进行部署;其次通过效率分析说明CB-IDRSC具有较高的计算效率;最后在忽略网络延时等因素影响的情况下,通过实验得出多私钥生成器的数量对系统参数生成和密钥生成阶段的效率影响不到3%。     

格上基于OBDD访问结构的抗密钥滥用属性加密方案

为了解决属性加密中的密钥安全问题,基于环上误差学习(RLWE)和有序二元决策图(OBDD)访问结构提出了一种抗密钥滥用的密文策略属性加密方案。首先,构造了2个不同的机构来共同生成用户的私钥,降低了机构泄露密钥的风险;其次,在每个私钥中嵌入了用户的特定信息,实现了密钥的可追踪性,并通过维护白名单避免了非法用户和恶意用户的访问。另外,所提方案采用有序二元决策图的访问结构,在支持属性与、或、门限操作的基础上增加了属性的正负值。分析表明,所提方案满足抗合谋攻击和选择明文攻击下的不可区分性安全,降低了存储和计算开销,和其他方案相比更具有实用性。     

新的格上多机构属性基加密方案

针对基于双线性映射的属性基加密方案中无法抵抗量子攻击的问题,该文提出一种新的格上多机构属性基加密方案。先利用格上左抽样算法为用户生成密钥,使得用户私钥尺寸与级联矩阵的列数和用户属性个数相关,缩短用户私钥尺寸;然后采用Shamir门限秘密共享技术构造访问树,实现属性的与、或、门限3种操作,密文允许基于任意的访问结构生成,表达能力更加丰富,解决了大多方案中访问策略单一问题;方案证明可在标准模型下归约到判定性带误差学习问题的难解性。对比分析表明,方案系统公私钥、用户私钥和密文尺寸均有所优化,并较优于大多数单机构方案,此外方案存在多个属性机构,支持任意单调访问结构,安全性和实用性更满足云环境需求。     

SA-IBE:一种安全可追责的基于身份加密方案

基于身份加密(Identity-Based Encryption, IBE)方案中,用户公钥直接由用户身份得到,可以避免公钥基础设施(Public Key Infrastructure, PKI)系统的证书管理负担。但IBE存在密钥托管问题,即私钥生成器(Private Key Generator, PKG)能够解密用户密文或泄漏用户私钥,而现有解决方案一般需要安全信道传输私钥,且存在用户身份认证开销大或不能彻底解决密钥托管问题的缺陷。该文提出一种安全可追责的基于身份加密方案,即SA-IBE方案,用户原私钥由PKG颁发,然后由多个密钥隐私机构并行地加固私钥隐私,使得各机构无法获取用户私钥,也不能单独解密用户密文;设计了高效可追责的单点PKG认证方案;并采用遮蔽技术取消了传输私钥的安全信道。文中基于标准的Diffie-Hellman假设证明了SA-IBE方案的安全性、解决密钥托管问题的有效性以及身份认证的可追责性。     

一个扩展的基于身份的签密方案

在基于身份的签密方案，公钥可以通过用户的身份直接得到，简化了证书管理，但在传统的签密方案中，密钥产生中心很容易知道用户的私钥．不适合方案在开放式环境中的应用。文章利用椭圆曲线上双线性映射的特性．提出了一个扩展的基于身份的签密方案，并且对其安全性进行了证明。该方案具有多个密钥产生中心，能够同时实现数字签名和消息加密两项功能，能够应用于开放环境中，实现了向前安全性。     

基于身份加密中可验证的私钥生成外包算法

提出了包含私钥生成外包算法的基于身份加密方案,PKG将私钥生成的任务外包给服务器,并能有效验证外包结果的正确性。在标准模型中证明了方案的密文不可区分性和外包结果的可验证性,并对所提方案进行了仿真实现。实验结果表明,外包算法中PKG的计算量远小于直接生成用户私钥,且小于服务器的计算量。     

基于雾计算的智能电表用户虚拟环隐私保护方案

作为智能电网的基础组件,智能电表(SMS)可以定期向电力公司报告用户的详细用电量数据。但是智能电表也带来了一些安全问题,比如用户隐私泄露。该文提出了一种基于虚拟环的隐私保护方案,可以提供用电数据和用户身份的隐私,使攻击者无法知道匹配电力数据与用户身份的关系。在所提方案中,智能电表可以利用其虚拟环成员身份对其真实身份进行匿名化,并利用非对称加密和Paillier同态系统对其获得的用电量数据生成密文数据;然后智能电表将密文数据发送给其连接的雾节点,雾节点定期采集其管理的智能电表的密文数据。同时,雾节点对这些智能电表的虚拟环身份进行验证,然后将收集到的密文数据聚合并发送给控制中心;最后控制中心对聚合后的密文进行解密,得到用电量数据。实验结果表明所提方案在计算和通信成本上具有一定的优势。     

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.     

云计算环境下密文搜索算法的研究

为确保数据私密性,用户选择将数据加密后再上传到云端,但云无法为密文数据提供管理和搜索等服务。密文搜索技术可以把保护用户数据私密性和有效利用云服务结合起来。在分析云环境下密文搜索算法的基础上,提出基于云环境的密文搜索体系结构,研究其中的关键技术,指出云环境应用密文搜索技术存在的问题和改进的方向。     

医疗社交网络中基于云计算的属性基签密方案

移动医疗社交网络的出现为患者之间互相交流病情提供了极大的便利,促进了患者之间高效、高质量的沟通与交流,但与此同时也产生了患者数据的保密性和隐私性问题。针对此问题,该文提出一种基于云计算的属性基签密方案,能够有效地保护患者数据的隐私性。患者将自己的病情信息签密后上传至云服务器,当数据用户要访问患者的信息时,云服务器帮助数据用户进行部分解密并验证数据的完整性,这在一定程度上减少了数据用户的计算量。同时,在随机预言机模型下,证明了该方案满足选择消息攻击下的不可伪造性、选择密文攻击下的不可区分性以及属性隐私安全性。理论分析和数值模拟实验结果表明,该方案在签密和解签密阶段比现存的方案有更高的效率。     

Privacy-preserving cloud-fog–based traceable road condition monitoring in VANET

With the development of intelligent vehicles, the research on road condition monitoring has attracted much attention in the vehicular ad hoc network (VANET). The combination of VANET, cloud computing, and fog computing provides on-demand computational resources while creating a lot of new challenges. In this paper, we propose an efficient privacy-preserving cloud-fog–based traceable road surface condition monitoring scheme. We use certificateless aggregate signcryption technology to implement multiple messages aggregation verification, which greatly saves computing resources and bandwidth. Moreover, we also use a traceable vehicle pseudo identity generated by a trace authority (TRA) to achieve identity privacy protection. To ensure the privacy of the fog and cloud server, the road condition information is reported in ciphertext format. In addition, the cloud server can perform ciphertext equivalence test operation to distinguish different road condition information of the same area without compromising the confidentiality. The ciphertext, which exceeds the set threshold, is uploaded to the blockchain. It can be stored permanently and never be tampered with or deleted. Finally, we demonstrate the correctness of the proposed scheme and show that the proposed scheme has higher efficiency.     

基于身份的具有否认认证的关键字可搜索加密方案

云存储技术的发展实现了资源共享,为用户节省了数据管理开销.可搜索加密技术,既保护用户隐私又支持密文检索,方便了用户查找云端密文数据.现有的公钥关键字可搜索加密方案虽然支持身份认证,但未实现否认的属性.为了更好地保护发送者的身份隐私,该文将否认认证与公钥关键字可搜索加密技术相结合,提出一种基于身份的具有否认认证的关键字可...     

Searchable ciphertext‐policy attribute‐based encryption with revocation in cloud storage

To protect the sensitive data outsourced to cloud server, outsourcing data in an encrypted way has become popular nowadays. However, it is not easy to find the corresponding ciphertext efficiently, especially the large ciphertext stored on cloud server. Besides, some data owners do not want those users who attempt to decrypt to know the sensitive access structure of the ciphertext because of some business or private reasons. In addition, the user attributes revocation and key updating are important issues, which affect application of ciphertext‐policy attribute‐based encryption (CP‐ABE) in cloud storage systems. To overcome the previous problems in cloud storage, we present a searchable CP‐ABE with attribute revocation, where access structures are partially hidden so that receivers cannot extract sensitive information from the ciphertext. The security of our scheme can be reduced to the decisional bilinear Diffie–Hellman (DBDH) assumption and decisional linear (DL) assumption. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Multiuser access control searchable privacy‐preserving scheme in cloud storage

Searchable encryption scheme‐based ciphertext‐policy attribute‐based encryption (CP‐ABE) is a effective scheme for providing multiuser to search over the encrypted data on cloud storage environment. However, most of the existing search schemes lack the privacy protection of the data owner and have higher computation time cost. In this paper, we propose a multiuser access control searchable privacy‐preserving scheme in cloud storage. First, the data owner only encrypts the data file and sets the access control list of multiuser and multiattribute for search data file. And the computing operation, which generates the attribute keys of the users' access control and the keyword index, is given trusted third party to perform for reducing the computation time of the data owner. Second, using CP‐ABE scheme, trusted third party embeds the users' access control attributes into their attribute keys. Only when those embedded attributes satisfy the access control list, the ciphertext can be decrypted accordingly. Finally, when the user searches data file, the keyword trap door is no longer generated by the user, and it is handed to the proxy server to finish. Also, the ciphertext is predecrypted by the proxy sever before the user performs decryption. In this way, the flaw of the client's limited computation resource can be solved. Security analysis results show that this scheme has the data privacy, the privacy of the search process, and the collusion‐resistance attack, and experimental results demonstrate that the proposed scheme can effectively reduce the computation time of the data owner and the users.     

An Attribute-Based Signcryption Scheme and Its Application in Information Hiding

In order to provide a secure, reliable and flexible way to hide information, a new attribute-based signcryption scheme based on ciphertext-policy and its se-curity proof are presented. This scheme not only can simul-taneously fulfil both authentication and confidentiality in an e?cient way, but also implements a hierarchical decryp-tion in one group and also between different groups accord-ing to user’s authority (different users satisfying the same access structure can be considered as a group). We provide a solution to information hiding using our proposed scheme which can embed ciphertext into a carrier. Because the hi-erarchical decryption property, different users will obtain different message from the same carrier. Illegal user can not get any information without private key because mes-sage existed in the carrier is ciphertext. Such solution can be applied in sharing important message under the public network.