基于身份密码体制的安全电子邮件系统

针对当前BF-IBE方案中的密钥分发问题.设计基于Merkle简单密钥分配协议和Diffie-Hellman密码交换的密钥分发协议,实现对BF-IBE方案的改进.将改进方案与GDH群身份签名技术、密钥交换协议相结合,提出一种基于身份密码体制(1Bc)的安全电子邮件解决方案,可保证邮件的机密性、完整性和可认证性.由于对PKG功能的扩展,还能实现邮件的不可抵赖性和可追踪性.新方案与现有的邮件协议,系统兼容,具有一定实用性和应用前景.     

基于组合阶双线性群的组签名方案

利用Lewko等人于2010年提出的三素数组合阶双线性群理论,构建了一个基于BMW模型的高效组签名方案,并通过引进Groth-Sahai等人提出的非交互式零知识证明理论,解决了传统组签名方案通信效率低、不能抵抗选择密文攻击等问题.方案中签名的大小是一个常量而非依赖于其它系统参数.作者同时给出了严格的安全性证明,并将文中方案分别与已有的典型方案在效率和安全性方面进行了比较,结果表明该方案在这两方面均具有一定优势.     

面向分布式查询认证的分层Hash链表

针对认证跳表、签名链等方案所存在的不足,对分布式查询认证展开研究.提出分布式查询认证的定义,给出其应满足的认证性的形式化描述.以认证跳表为基础,在考虑完备性和边界隐私保护的前提下,设计一种新的认证数据结构——分层Hash链表(hierarchical Hash list, HHL),给出了HHL的定义以及构建、认证和更新算法.通过对HHL中冗余Hash节点的分析,提出了效率更高的改进分层Hash链表(N-HHL),利用统计学方法和分层数据处理对HHL的代价进行分析,得出其拥有O(log n)代价.通过模拟敌手多种破坏数据认证性的手段,对HHL的安全性进行分析,结果表明HHL能够检测出多种破坏查询结果认证性的行为,从而证明其安全性.将HHL与已有的典型分布式查询认证方案——签名链方案——进行比较,实验数据表明HHL在认证代价方面优于签名链方案.     

基于可搜索加密机制的数据库加密方案

近年来,数据外包的日益普及引发了数据泄露的问题,云服务器要确保存储的数据具有足够的安全性,为了解决这一问题,亟需设计一套高效可行的数据库加密方案,可搜索加密技术可较好地解决面向非结构文件的查询加密问题,但是仍未较好地应用在数据库中,因此,针对上述问题,提出基于可搜索加密机制的数据库加密方案.本文贡献如下:第一,构造完整的密态数据库查询框架,保证了数据的安全性且支持在加密的数据库上进行高效的查询;第二,提出了满足IND-CKA1安全的数据库加密方案,在支持多种查询语句的前提下,保证数据不会被泄露,同时在查询期间不会降低数据库中的密文的安全性;第三,本方案具有可移植性,可以适配目前主流的数据库如MySQL、PostgreSQL等,本文基于可搜索加密方案中安全索引的构建思想,利用非确定性加密方案和保序加密方案构建密态数据库安全索引结构,利用同态加密以及AES-CBC密码技术对数据库中的数据进行加密,实现丰富的SQL查询,包括等值查询、布尔查询、聚合查询、范围查询以及排序查询等,本方案较BlindSeer在功能性方面增加了聚合查询的支持,本方案改善了CryptDB方案执行完成SQL查询后产生相等性泄露和顺序泄露的安全性问题,既保证了数据库中密文的安全性,又保证了系统的可用性,最后,我们使用一个有10000条记录的Student表进行实验,验证了方案框架以及算法的有效性,同时,将本方案与同类方案进行功能和安全性比较,结果表明本方案在安全性和功能性之间取得了很好的平衡.     

支持K-近邻搜索的移动社交网络隐私保护方案

聚焦移动社交网络特征和用户隐私保护的多元需求,本文首次提出一种支持K-近邻搜索的移动社交网络隐私保护方案.方案首先构建融合细粒度访问控制的位置隐私安全模型,在此模型下设计面向移动终端的轻量级位置加密算法,并基于同态加密机制以及安全多方计算思想设计位置密文重加密协议以及K-近邻搜索协议,从而构建安全可信的协同搜索架构,保...     

面向Android应用程序的代码保护方法研究

近年来,Android操作系统快速发展,逐渐成为移动设备最常用的操作系统之一.与此同时,Android系统的安全问题也日益明显.由于Android系统自身的安全体系不够健全以及Android应用代码保护方法缺失,大量Android应用面临逆向工程、盗版、恶意代码植入等威胁.文章针对Android应用所面临的这些安全问题进行分析,并指出问题存在的原因.在此基础上,设计了一个完整的Android应用程序代码保护方法,该方法由PC端处理模块、Android端处理模块以及Android代码开发规范构成.为使该方法更具可操作性,文章还给出了一些关键技术的实现,包括基于AES算法的加密保护、伪加密、加壳、代码混淆以及特殊编码规则等.文章提出的面向Android应用程序的代码保护方法借鉴了传统的保护方法,结合Android系统的自身特性,采用文件加密、代码混淆、反动态调试、完整性校验以及加壳等技术,从对抗静态攻击和对抗动态调试两个方面提高了应用抗攻击的能力.因此,该方法不仅具有一定的理论意义,还具有一定的实际应用价值.     

一种基于PKI技术的跨异构域认证模型

针对PKI域和Kerberos域难于相互认证,提出了一种主要基于PKI技术的跨异构域认证模型,并详细设计了不同域中的用户跨异构域访问资源的认证过程.该模型能够实现PKI信任域和Kerberos信任域间的跨域认证,并支持双向认证.对方案中的协议模型进行分析,结果表明,该方案具有较好的兼容性、扩展性、可靠性、并行性、安全性,证明本模型适用于在以PKI为主的较大规模的网络环境中实现PKI域和Kerberos域的跨域认证.     

基于混沌理论的身份认证机制及其安全性分析

对挑战／应答(Challenge／Response)的认证机制进行了分析，指出其存在的缺点，并在此基础上，提出了改进方法．给出了本地客户端静态密码和网络传输登录密码相结合的认证方式．并利用混沌动力学方程生成混沌序列作为用户登录唯一身份标识，具有防窃听、防口令重放、防口令字典攻击等安全机制，减少登录认证交互次数。     

面向可信移动平台具有用户可控关联性的匿名证明方案

针对可信移动平台(Trusted Mobile Platform,TMP)远程认证方式中直接匿名证明方案存在的性能瓶颈、R攻击以及跨信任域问题,提出了一种新型的具有用户可控关联性的匿名证明(Anonymous Attestation with Usercontrolled-linkability,TMP-UAA)方案.通过引入可信第三方CA构建了方案的模型,该模型可以有效解决传统直接匿名证明设计中存在的R攻击和跨信任域问题,且易于部署实现.根据提出的方案模型,首先利用Paillier加密系统及可验证加密技术设计了一个安全两方计算协议,该协议用于实现TPM-UAA方案中的Join协议;其次运用该协议并结合提出的ι-MSDH假设和XDH假设给出了方案的具体设计;然后在随机预言模型下对方案的安全性进行了证明,证明表明该方案满足用户可控匿名性以及用户可控可追踪性;此外在性能方面与现有直接匿名证明方案相比,该方案具有更短的签名长度以及更高的计算效率;最后阐述了TPM-UAA方案在可信移动环境下的跨域证明,该证明避免了传统直接匿名证明存在的跨信任域及R攻击问题.     

全委托的公共可验证的外包数据库方案

为解决可验证外包数据库方案存在的预处理阶段开销较大及不支持公共可验证的问题,提出了一个全委托的公共可验证的外包数据库模型.给出了模型的架构及交互流程,对模型进行了形式化定义,并给出了模型的正确性定义和安全性定义.利用双线性映射及可验证外包模幂运算协议,构建了一个全委托的公共可验证外包数据库方案,且给出了各个算法的详细描述,证明了方案的正确性和安全性.其安全性可规约为BDHE （bilinear diffie-hellman exponent）难题.与现有方案及不进行全委托计算的方案相比,全委托的公共可验证的外包数据库方案基于可验证外包模幂运算,将大量模幂运算外包给云处理,减小了数据拥有者的开销.理论与实验分析表明：该方案数据拥有者在预处理阶段所需的代价更低,效率更高,适于实际应用.此外,验证过程无需私钥参与,实现了公共可验证.