去中心化且固定密文长度的基于属性加密方案

基于素数阶双线性群,提出了一种去中心化的基于属性加密方案,并在标准模型下证明了方案的安全性.该方案中含有一个中央机构(central authority, CA)和多个属性机构(attribute authority, AA),其中中央机构负责生成与用户全局唯一身份标识绑定的随机值,并且不参与任何属性相关的操作,有效地抵抗了合谋攻击.每个属性机构负责互不相交的属性域并且相互独立,甚至不需要知道其他属性机构的存在.特别地,任何机构都不能独立解开密文.进一步,可以将该方案推广至多中央机构情形,中央机构之间亦相互独立,用户只需在其信任的任何一个中央机构注册即可,实现了真正意义上的“去中心化”.该方案中密文长度达到了固定值,同时解密运算只需要2个双线性对,在Charm架构下的仿真实验表明：该方案具有非常高的效率.     

具有固定密文长度的多授权属性基密钥协商协议

为适应云环境中移动手机等资源限制型设备的使用,降低基于多授权属性基加密的会话密钥协议的计算和通信代价,提出一种能生成固定密文长度交换消息的协议。该协议基于多值访问结构,加强了数据拥有者对系统模型的权限控制;在基于属性的BJM(Blake-Johnson-Menezes)模型和选择访问结构安全模型下,基于判定性q并行双线性Diffie-Hellman指数(q-PBDHE)假设证明了该协议的安全性。通过实验比较分析了类似协议的性能,表明该协议具有较高效率和安全性,适合在轻量级应用场景上使用。     

具有固定长度密文的广播加密方案

广播加密方案可建立一对多的密态数据传输通道,消息发送者可在执行加密操作前创建授权用户集合,惟有授权用户才能对接收到的广播密态数据进行解密.利用素数阶非对称双线性映射构造了标准模型下静态安全的公钥广播加密方案,密文扩展量与用户密钥扩展量为0(1),公钥扩展量为O(N)(N表示广播加密系统内用户总数).与之前相关方案相比,...     

基于同态加密的密文策略属性加密方案

属性加密方案极其适用于云存储环境下的数据访问控制,但用户私钥的安全问题仍然是一个极具挑战的问题,影响了属性加密的实际运用。针对该问题,提出一种基于同态加密的密文策略属性加密方案,属性授权中心和云服务中心拥有包含各自系统私钥信息的秘密坐标,两者利用各自秘密坐标进行保密计算两点一线斜率的方式来交互生成用户私钥。分析结果表明,所提方案在消除单密钥生成机构的同时极大地降低了生成用户密钥所需的通信交互次数,从而降低了交互过程中秘密信息泄露的风险。     

云存储环境下属性基加密综述*

属性基加密作为一种新型的密码方案,将用户私钥和密文与属性相关联,为解决云存储环境下数据安全共享、细粒度访问控制和安全存储等问题提供了一种解决思路。在对密钥策略属性基加密、密文策略属性基加密和混合策略属性基加密深入研究后,根据不同的功能扩展,针对隐藏访问结构、多授权机构、复杂计算安全外包、可搜索加密机制、属性撤销、叛徒追踪等重点难点问题进行了深入探讨研究。最后总结了现有研究工作的不足,并指出了未来的研究方向。     

一种适用于广电网的属性基广播加密方案

广电网在战略转型阶段中,协同“云管端”统一布局,规划服务云平台.但是,云的开放使广电网中信息安全无法得到保证.属性基广播加密技术融合了广播加密和属性基加密技术的优点,可将消息安全传送给多个用户的同时实现灵活的密文访问控制,适用于多用户、多服务的广电网.然而,目前属性基广播加密技术中仍存在一些缺陷,如广播密文长度过大、用户私钥数量过多、加解密计算复杂、访问策略不够灵活以及未考虑属性权重等.针对以上不足,提出一种适用于广电网的属性基广播加密方案.方案基于经典的广播加密方案,发送方可自由选择接收用户集,实现了高效的用户撤销;采用权重门限访问结构并引入通配符机制,实现了广播密文长度固定的同时增强了密文访问结构灵活性,权重思想也使方案更符合现实应用场景;引入一种基于中间人的属性基加密技术,同时实现了外包存储和外包解密,有效地降低了私钥存储和计算开销.最后通过安全性分析和实验仿真证明:该方案达到选择明文安全并具有较高效率.     

完全安全且固定密文长度的分层内积加密方案

分层内积加密方案为内积加密体制提供了私钥分发功能,可有效降低系统根节点的任务量.针对现有分层内积加密方案密文长度过长的问题,首先提出一个完全安全且固定密文长度的内积加密方案,并以该方案为基础,构造了一个新的分层内积加密方案,利用对偶系统加密的新技术,在标准模型下证明了该分层内积加密方案是完全安全的.新方案密文长度达到了固定值,并且解密时只需要7个双线性对运算.与现有方案比,新方案计算效率高,且易于实现,占用通信带宽低,具有一定的优势.     

固定密文长度的基于身份的单向多跳代理重加密方案

针对基于身份的单向多跳代理重加密方案中密文长度随跳数增加而增大导致效率降低的问题,基于一种新的代理重加密思想,通过改变重加密密钥的生成方,由发送者生成重加密密钥,设计了一种基于身份的单向多跳代理重加密方案,该方案中第一层密文与第二层密文形式相同,重加密后密文长度没有增加。效率分析表明,该方案减少了运算量较大的指数运算、数乘运算和双线性对运算的数量。在随机预言机模型下,基于判定性双线性Diffie-Hellman（DBDH）假设,证明了方案是选择密文攻击安全的。     

面向移动终端的密文可验证属性基可搜索加密方案

轻量级设备的数据大多都存储在云服务器上。由于云服务不完全可信,且传统的单关键词可搜索加密会产生许多与检索内容无关的信息,因此提出一个面向移动终端的密文可验证属性基可搜索加密方案。该方案结合CP-ABE技术控制访问细粒度,引入可信第三方进行数据完整性验证,同时帮助用户进行部分解密工作。该方案在困难问题假设下被证明是选择性不可区分的密文策略和选择明文攻击IND-sCP-CPA及不可区分的选择关键词攻击IND-CKA。理论分析和数值模拟实验表明,该方案具有更高的效率。     

无线体域网中基于属性加密的数据访问控制方案

作为一种新的电子医疗技术,无线体域网(wireless body area networks,WBANs)将在病情监测中发挥重要作用,安全性及隐私性保护是无线体域网的重要内容.针对WBANs数据访问控制提出一种细粒度的数据访问方法,该方法采用基于属性的数据加密方法,加密者将数据访问结构作为访问策略,当解密者所具有的属性满足该结构时,即可访问该数据,否则,拒绝用户访问.分别从正确性、安全性及能量消耗三方面对方案进行分析.仿真实验结果表明,本方案相对其他方案能量消耗较小.     

支持非单调访问结构的可验证搜索属性加密方案

针对属性基密文搜索方案多数只支持单调访问结构,且对搜索结果缺乏有效检验等问题,提出支持非单调访问结构且搜索可验证的密文关键字搜索属性加密方案。首先,由属性值构造多项式,根据多项式整除性质实现密文细粒度搜索的权限设置;然后,在确保不泄露隐私信息的前提下,由云服务器完成密文搜索和外包解密;最后,借助所提承诺方案实现对搜索结果的正确性检验。所提方案支持非单调访问结构且具备密文细粒度搜索、数据共享、外包解密和搜索可验证等多项功能。在随机预言机模型中,基于扩展多指数序列判定Diffie-Hellman （aMSE-DDH）假设,可证明该方案在选择密文攻击和选择关键字攻击情况下均具有选择性的不可区分安全性。实验结果表明,所提方案的终端解密时间与属性个数无关,仅需约12.9 ms。     

基于群签名的属性加密方案

基于密文的属性加密机制（CP-ABE）在针对敏感数据的机密性保护中有广泛应用。在CP-ABE中，用户访问密文时，访问策略与密文同时发送给用户用于解密，而访问策略同样包含隐私信息，导致隐私信息被泄露。在传统的CP-ABE方案中引入群签名，实现对访问策略中属性的隐藏，防止了策略中的隐私泄露，并满足在选择明文攻击下的不可区分性。     

支持连接关键词搜索的属性加密方案研究

基于属性的加密机制能够实现细粒度的访问控制,支持多用户数据共享.针对大部分基于属性的可搜索加密方案存在效率低下、密钥易泄露以及仅支持单关键词搜索的问题,提出了一个支持连接关键词搜索的属性加密方案.该方案采用线性秘密共享矩阵实现访问控制,将秘密共享和恢复操作在一个与参与方属性关联的矩阵中进行,通过矩阵运算减少了计算量.在...     

对一种身份型广播加密方案的分析和改进

双系统密码技术下的身份型广播加密方案具有在标准模型下, 尺寸固定的短密文和密钥, 无须随机标签和全安全等特点。研究发现该方案是不安全的, 进而提出了一种改进方案, 并在标准模型下运用双系统密码技术给出了改进方案的安全性证明。     

基于身份的抗选择性公开攻击广播加密方案

孙瑾等提出了一种抗选择性公开攻击的身份型广播加密方案(孙瑾,胡予濮. 抗选择性公开攻击的身份型广播加密方案. 电子与信息学报,2011,33(12)：2929-2934),并称该方案具有在标准模型下可证全安全,具有短的尺寸固定的密文和密钥,无须随机标签的特点。然而,研究发现该方案无法正确运行的,进而提出了一种改进方案,并在标准模型给出了改进方案的安全性证明。     

隐藏访问策略的属性基加密机制

在属性基加密方案中,加密者通常把访问策略与密文一起发送给用户,但有时访问策略本身就是敏感信息,需要保密。提出一种新的较高效的匿名访问属性基加密方案,在加密过程中通过隐藏部分子集值以使授权用户有效密文和非授权用户无效密文不可区分,在对称双线性群组的基础上实现了访问匿名。与同类的匿名访问方案比较,新方案减少了双线性对和幂运算的次数,提高了算法的效率,并缩短了分析密文、密钥等的长度。分析结果表明,该算法可以在保持现有公共参数不变的情况下增加新的属性,增强了系统的灵活性。同时可证明新方案在双线性判定性假设下的安全性。     

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。