条件型非对称跨加密系统的代理重加密方案

为了减轻云应用中移动设备解密的负担,利用基于身份的广播加密（IBBE）、基于身份的加密（IBE）、基于身份的条件型广播代理重加密方案,提出了多条件型非对称跨加密系统的代理重加密方案。该方案允许发送方将信息加密成IBBE密文,一次性发送给多个接收方,其中任一接收方又可以授权给代理者一个多条件型的重加密密钥,代理者利用该多条件型重加密密钥,能将符合多个条件的原始密文重加密成一个新的接收方可以解密的IBE密文。该方案实现了从IBBE加密系统到IBE加密系统的非对称代理重加密,而且代理者可以根据条件将最初的原始密文进行重加密,避免了不需要进行重加密的原始密文被代理者重加密,提高了代理者重加密的效率,同时节约了接收方获悉正确明文的时间。     

可实现固定用户安全访问移动终端外包数据的非对称代理重加密系统

为实现固定用户安全共享移动终端的加密数据,提出了跨加密系统的非对称代理重加密系统。在该系统中,计算能力有限的移动终端使用相对简单的基于身份的加密系统,而服务器和固定用户使用较复杂的基于身份的广播加密系统。该系统基于密文转换机制,使移动终端简单的IBE密文被代理者转换成复杂的IBBE密文,同时代理者不会得知明文的任何信息。该方案的安全性可以归约到底层的IBE和IBBE方案的安全性。理论和实验分析表明,该方案可实现移动终端只需很少的资源便能让固定用户安全地共享其加密数据。     

支持代理重加密的基于身份可搜索加密方案

现有的基于身份可搜索加密算法多数无法实现搜索权限的共享。为此,提出一种在云环境下支持代理重加密的基于身份的可搜索加密(IBPKS)方案。将基于身份的加密算法应用到可搜索加密中,并以代理的形式实现搜索权限的高效共享。同时,给出IBPKS方案的形式化定义和安全游戏。实验结果表明,该方案安全高效,在随机预言模型下满足一致性,并能抵抗适应性选择身份和选择明文攻击。     

基于身份的条件型广播代理重加密方案

在传统的代理重加密(PRE)体制中,代理者一旦获得重加密密钥就能将所有授权者能解密的密文转换成受理者能解密的密文,代理者的重加密权限过大;而且授权者需要对不同的受理者生成代理重加密密钥,计算过程中浪费了大量的资源。为了解决以上问题,构造了一种基于身份的条件型广播代理重加密方案。该方案中的授权者在生成重加密密钥过程中加入特殊条件,来限制代理者的重加密权限过大的问题;与此同时,使授权者的密文能够被再次广播以确保重要通信,这样的处理能节省更多的计算和通信开销。最后通过理论分析阐明了方案的安全性。     

一种改进的基于身份广播代理重加密云存储方案

存储安全是公共云应用诸多安全问题中最关键的问题之一,对云服务的快速发展有着重大影响。结合身份加密、代理重加密以及广播加密的特点,提出了一种新的云存储方案。该方案通过条件控制,实现了用户对远程密文数据代理重加密过程中的细粒度访问控制;基于身份加密,利用用户的身份属性作为公钥,减少了证书验证过程;结合广播的思想,以用户集合为单位进行加密,减少系统的计算消耗。实验表明,文章提出的方案可以实现密文数据云存储和共享,主要函数的时间开销合理,能够保证大规模用户接入时系统高效。     

高效的基于证书代理重加密方案

已有基于证书代理重加密方案的构造严重依赖双线性对运算,计算效率不高。针对这一问题,提出了一个高效的基于证书代理重加密方案。所提出方案的加密算法无须作双线性对运算,而其他算法至多作一次双线性对运算,因此显著提高了方案的计算性能。与现有基于证书代理重加密方案相比,该方案具有计算效率高和通信带宽低的优点。基于[q-mBDHI]问题和[1-BDHI]问题的困难性假设,该方案在随机预言模型下被严格证明满足适应性选择密文攻击下的密文不可区分安全性,即满足选择密文安全性。     

格上基于RLWE难题的身份基代理重加密方案

针对目前基于格的身份基代理重加密方案存在的加/解密效率低和密文、密钥尺寸过长的问题,采用原像抽样和对偶加密技术,重新构造了一个基于格的身份基代理重加密方案。该方案采用原像抽样技术提取用户私钥,用对偶加密算法对消息进行加密,利用代理重加密密钥进行重加密,并用用户的私钥进行解密。安全分析表明,在标准模型下,基于ring learning with errors困难假设,该方案满足IND-aID-CPA安全。效率分析表明,该方案可以有效缩短密文和密钥尺寸,提高加/解密效率。     

一种条件广播代理冲加密方案

构造了新的基于身份的条件广播代理蔓加密方案.该方案通过在生成重加密密钥过程中加入特殊条件,限制了代理者的重加密权限:授权者无需针对不同受理者生成代理重加密密钥,而密文能够被直接再次地广播,提高了运算效率.     

具有访问权限撤销的外包数据加密方案

对Zhou等提出的方案(ZHOU M, MU Y, SUSILO W, et al. Privacy enhanced data outsourcing in the cloud. Journal of network and computer applications, 2012, 35(4): 1367-1373)进行分析,指出了该方案无法实现对用户访问权限进行撤销的问题。针对该方案的不足,提出一种具有撤销用户访问权限的外包数据加密方案。首先,把数据分成多个数据块并分别对每个数据块加密;其次,通过密钥导出的方法减少数据拥有者管理和保存密钥的数量;最后,对同一个加密数据构造多个解密密钥,实现对某些用户的访问权限撤销,而未被撤销用户无需进行密钥更新。与Zhou等的方案相比,所提方案不仅保持该方案中的外包数据隐私保护优点,而且还实现了用户访问权限的撤销。分析结果表明,在离散对数困难问题(DLP)假设下,所提方案是安全的。     

基于代理重加密的云数据访问授权确定性更新方案

有越来越多的用户选择云为其进行存储、运算、共享等数据处理工作,因此云端数据量与日俱增,其中不乏敏感数据和隐私信息.如何对用户托管于云端的数据进行授权管理,保证数据机密性、访问授权有效性等至关重要.为此,提出一种基于代理重加密(proxy re-encryption,简称PRE)的云端数据访问授权的确定性更新方案(proxy re-encryption based assured update scheme of authorization,简称PAUA).首先将提出PAUA方案的前提假设和目标,其次论述系统模型和算法,最后对PAUA进行讨论和分析.PAUA方案将减轻用户在数据共享时的计算量,同时将重加密密钥进行分割管理,实现授权变更时,密钥的确定性更新.     

可外包解密和成员撤销的身份基加密方案

针对可撤销成员的身份基加密（RIBE）方案中密钥更新效率较低,且解密的工作量较大,难以应用于轻量级设备的问题,提出了一个可外包解密和成员撤销的身份基加密方案（RIBE-OD）。首先,生成一个完全二叉树,为这棵树的每个节点指定一个一次多项式。然后,将基于指数逆模式构造的身份基加密（IBE）方案和完全子树方法相结合,利用该一次多项式计算所有用户的私钥和未撤销用户的更新密钥,撤销用户因不能获得与之匹配的更新密钥而失去解密能力。其次,利用外包解密技术修改密钥生成算法,增加密文转换算法,从而将大部分解密运算量安全外包给云服务器,轻量级设备仅需少量运算即可解密密文。最后,基于判定双线性Diffie-Hellman逆转（DBDHI）假设,证明了所提方案的安全性。与BGK方案相比,该方案的密钥更新效率提高了85.7%,轻量级设备的解密过程减少到一个椭圆曲线指数运算,非常适合于轻量级设备解密密文。     

基于条件代理重加密的跨链数据共享方案

目前区块链大多属于异构链,信息孤岛问题严重,所以如何打破区块链垂直发展的封闭状态和实现链间互联互通一直是区块链的研究热点。针对联盟链之间数据共享难、互操作性差和存储压力大等问题,提出一种基于条件代理重加密的跨链数据共享方案。从各联盟链中选出高信用节点充当公证人并组成公证链,作为跨链共享的媒介;引入星际文件系统实现混合存储,减小存储压力;随机确定一位公证人作为代理者,执行条件代理重加密操作实现链间共享密文的状态转变;通过信用约束和激励策略,规范公证人的行为和提高各链节点参与数据共享的积极性。理论分析和实验结果表明,提出方案在跨链数据共享方面更安全可靠,具有较高的跨链交互效率和较低的存储开销。     

移动云计算中基于身份的轻量级加密方案

针对移动云计算中数据安全和移动用户的隐私保护问题,结合在线离线和外包解密技术,对基于身份加密机制（IBE）中加密和解密算法进行扩展,提出了一种可外包解密的基于身份在线离线加密方案,并证明其安全性,构造出适合于移动云计算环境中轻量级设备保护隐私数据的方案。为了减少移动终端运行IBE的加密和解密开销,利用在线离线技术将IBE的加密分解为离线和在线两个阶段,使得移动设备仅需执行少量简单计算即可生成密文;在此基础上,利用外包解密技术,修改IBE的密钥生成算法和解密算法,增加一个密文转化算法,将解密的大部分复杂计算外包给云服务器,移动设备仅计算一个幂乘运算即可获得明文。与现有IBE方案的性能相比,该方案具有较少的加解密开销,适合于轻量级移动设备。     

A pairing-free certificate-based proxy re-encryption scheme for secure data sharing in public clouds

To assure the confidentiality of the sensitive data stored in public cloud storages, the data owners should encrypt their data before submitting them to the clouds. However, it brings new challenge for us to effectively share the encrypted data in the public clouds. The paradigm of proxy re-encryption provides a promising solution to data sharing as it enables a data owner to delegate the decryption rights of the encrypted data to the authorized recipients without any direct interaction. Certificate-based proxy re-encryption is a new cryptographic primitive to effectively support the data confidentiality in public cloud storages, which enjoys the advantages of certificate-based encryption while providing the functionalities of proxy re-encryption. In this paper, we propose a certificate-based proxy re-encryption scheme without bilinear pairings. The proposed scheme is proven secure under the computational Diffie-Hellman assumption in the random oracle model. Due to avoiding the time-consuming bilinear pairing operations, the proposed scheme significantly reduces the computation cost. Compared to the previous certificate-based proxy re-encryption schemes with bilinear pairings, it enjoys obvious advantage in the computation efficiency, and thus is more suitable for the computation-limited or power-constrained devices.     

云存储中基于代理重加密的CP-ABE访问控制方案

针对云存储中基于密文策略的属性加密（CP-ABE）访问控制方案存在用户解密开销较大的问题,提出了一种基于代理重加密的CP-ABE （CP-ABE-BPRE）方案,并对密钥的生成方法进行了改进。此方案包含五个组成部分,分别是可信任密钥授权、数据属主、云服务提供商、代理解密服务器和数据访问者,其中云服务器对数据进行重加密,代理解密服务器完成大部分的解密计算。方案能够有效地降低用户的解密开销,在保证数据细粒度访问控制的同时还支持用户属性的直接撤销,并解决了传统CP-ABE方案中因用户私钥被非法盗取带来的数据泄露问题。与其他CP-ABE方案比较,此方案对访问云数据的用户在解密性能方面具有较好的优势。     

高效无双线性对的基于证书代理重加密方案

针对已有基于证书代理重加密(PRE)方案需要复杂的双线性对运算,计算效率较低的问题,提出了一个高效的不依赖于双线性对的基于证书代理重加密方案。基于计算性Diffie-Hellman(CDH)问题的困难性假设,该方案在随机预言模型下被严格证明满足适应性选择密文攻击下的不可区分安全性,即满足选择密文安全性。所提方案的构造基于椭圆曲线群,避免了计算开销高昂的双线性对运算,因此方案的计算性能得到了显著提高。对比分析表明,相对于已有使用双线性对的基于证书代理重加密方案,所提方案在计算效率和通信代价两个方面都具有明显的优势,更适用于计算受限以及低通信带宽的应用场合。     

云计算多授权中心CP-ABE代理重加密方案

代理重加密技术可使代理在不知道明文的条件下实现密文访问策略转换,这使代理重加密成为用户之间进行数据分享的重要技术。然而,代理重加密方案大多数是在单授权中心下构建的,存在授权机构权限大、易出现性能瓶颈和用户的计算开销大等问题。同时,大多数方案不满足代理重加密应具备的5个基本特性：单向性、可控性、非交互性、可重复性与可验证性。为解决以上问题,提出支持重复可控特性的云计算多授权中心CP-ABE(ciphertext-policy attribute-based encryption)代理重加密方案。在密文策略属性加密方案的基础上,引入代理加密和代理解密服务器从而减小用户客户端的计算开销,设置多个属性授权中心来分散中央机构权限。对代理重加密技术进行改进：在重加密密钥中设置随机因子和密文子项来实现单向性和可控性;设置的重加密密钥由客户端独立生成,不需要其他服务器参与,可实现非交互性,即可在数据拥有者为不在线状态时也可以进行数据分享;在初始密文中设置密文子项,对其多次加密即可实现重复性;在初始密文中设置验证子项,用户可验证外包以及重加密结果正确与否。通过与其他方案对比发现,所提方案的用户客户端计算...     

一种适合云数据共享的身份代理重加密方案

目前云数据安全存储方案中,数据拥有者加密数据上传到云中,但却不能很好的支持加密数据分享,尤其是分享给多个用户时,可扩展性不强。针对这个问题本文提出一种基于身份的代理重加密方案,该方案不需要云完全可信但却又能灵活地进行数据安全共享。在具体构造上,结合基于身份的加密,用一个强不可伪造的一次签名方案使被转化后的密文具有公开验证性,且能达到被转化后的密文在标准模型下具有选择密文安全性。由于该类方案无需使用公钥证书、能支持细粒度的访问控制且可扩展性较好,因此可以较好的适用于安全云数据共享。