一种基于异或运算的属性撤销CP-ABE方案

针对属性撤销CP-ABE方案中密钥更新时属性授权机构与用户之间的通信开销过大及密文更新时云存储中心的计算复杂度过高的问题,本文提出一种基于异或运算的、支持属性级撤销的密文策略属性基加密方案. 在该方案中,属性授权机构先将需要撤销的属性名称、被撤销用户的标识及新的时间参数发送给云存储中心,然后云存储中心根据用户标识和新的时间参数的异或结果与密文的一部分进行异或运算,得到新密文.收到新密文后,正常用户可以利用自己的密钥解密得到原密文,进而得到明文,而被撤销用户则只能使用已撤销属性的新密钥才能解密得到原密文,从而实现属性级撤销. 理论分析和数值模拟表明,在保证系统安全性的前提下,该方案能够减少属性授权机构与用户间的通信开销,降低云存储中心的计算复杂度.     

一种基于多线性映射的高效公钥广播加密方案

针对目前广播加密用户大小子集同时存在的情况,构造了一种高效的广播加密方案。在BWZ14方案的基础上,通过引入撤销用户集合、共享广播加密的部分密文信息,提高了广播加密在同时向大小用户集合发送信息的效率。新方案密文与用户私钥长度均为常数,公钥长度仅为O(lgN)。新方案同时满足标准模型下的选择明文安全性与抗合谋特性。实验结果表明,新方案安全高效,可广泛应用于实际通信中。     

基于CP-ABE的自定义读写策略的云数据共享方案

为解决现有研究中用户权限分类的云存储数据共享的研究少,且已存研究算法复杂、通信开销大、安全漏洞多等问题,提出一种去中心化的用户自定义读写权限的数据安全共享方案.本文采用密文政策的基于属性的加密算法与短群签名相结合,使数据拥有者自定义只读用户和修改用户的属性条件,并将条件绑定密文托管至云服务器中,使得符合条件的用户能够自行解密数据.实验结果表明,所提云数据共享方案保证数据读写机密性,算法简单、计算量通信量小、参数少、签名长度短并且能弥补同类方案的安全漏洞.      

Verifiable Auditing Protocol with Proxy Re-Encryption for Outsourced Databases in Cloud

As a new computing paradigm, outsourcing computing provides inexpensive, on-demand, convenient storage and computing services for cloud clients. For the security of outsourcing databases to the cloud, it is important to allow the user to verify the query results returned by the cloud server. So far, tremendous efforts have been carried out to study secure outsourcing computing. The existing scheme supports that the user can detect the correctness and completeness of the query results even if the cloud server returns an empty set. However, since the data owner performs the database encryption operations and uploads the encrypted database to the cloud server, they require the user to request the data owner to decrypt the query results. In this paper, we propose a new scheme, which can accurately verify the search results. Meanwhile, the users can decrypt the query results independently. Furthermore, the proposed scheme supports a large number of data owners to upload their encrypted database to the cloud server, and it can efficiently verify the query results. Besides, we can prove that our proposed solution can achieve the desired security properties.     

网络会议密钥发布策略

主要讨论如何实现基于广播的网上会议密钥的发布.实现机制是建立在TA基础之上的交互密钥分发方案(IKDS).根据策略可以发布使广播会议密钥到一组且将其发送到参加会议会话的具有一定优先权的用户.每一个用户都可以使用他的密钥解密网络会议信息.为了保证网络通信的安全,应采用一种简单而有效的方法来鉴别信息的发送者和接收者.     

ECDSA可公开验证广播签密

给出了广播签密的模型与定义,以ECDSA方案为基础,提出了一种可公开验证的广播签密方案ECBSC.方案能向多个用户广播认证单个消息;在不增加系统计算量的前提下,ECBSC还能同时向多个用户广播多个签密消息,用户只能从签密文中提取与自己相应的明文.在协议双方发生争议时,第3方可在ECDSA的模式下公开验证.ECBSC比重复使用SC-BLS的trivial n-recipient方案具有更高的效率,在组播通信中具有广阔的应用前景.     

Revocable Hierarchical Identity-Based Broadcast Encryption

Hierarchical Identity-Based Broadcast Encryption(HIBBE) organizes users into a tree-like structure, and it allows users to delegate their decryption ability to subordinates and enable encryption to any subset of users while only intended users can decrypt. However, current HIBBE schemes do not support efficient revocation of private keys. Here, a new primitive called Revocable Hierarchical Identity-Based Broadcast Encryption(RHIBBE) is formalized that allows revocation of the HIBBE. Ciphertext indistinguishability is defined against the selectively Bounded Revocable Identity-Vector-Set and Chosen-Plaintext Attack(IND-s BRIVS-CPA). An IND-s BRIVS-CPA secure RHIBBE scheme is constructed with efficient revocation on prime-order bilinear groups. The unbounded version of the scheme is also shown to be secure but a little weaker than the former under the decisional n-Weak Bilinear Diffie-Hellman inversion assumption.     

可用于团队模式的动态广播加密方案

提出一个可用于团队设计模式的动态广播加密方案。通过结合广播加密模型和无证书密码理论,利用身份作为参数,成功解决了方案中私钥泄露的问题。在该方案中每个成员均可以加密和传递设计文档,但只有指定的设计组成员可以解密被加密的文档。分析结果显示该方案在离散对数假设下是安全的,在可以承载公钥密码系统的无线传感器网络中无需额外的硬件设备,故不仅适用于传感器节点而且是其应用领域中一个引人注目的安全结论。     

基于RSA的广播加密方案

为提高广播加密系统的实用性和效率,通过采用不同模余下的授权用户成员的群密钥分发策略,构造了一个新的基于RSA加密方案的广播加密方案,可以进行安全的群密钥分发,并能够有效地实现无需密钥更新的新成员的动态加入.该方案减少了通信传输带宽以及用户的密钥存储量(仅需一个群元素),并且其加解密的计算代价与RSA加密方案相当.分析了该方案的效率,并在RSA假设下证明了该方案在任意用户的合谋攻击下的安全性.     

一种基于身份分层结构加密算法的广播加密方案

现今大部分的广播加密方案使用对称密钥作为用户密钥.为了解决消息发布方和用户持有相同对称密钥所带来的密钥泄漏问题,本文使用基于Weil配对性质的HIBE算法,利用子集覆盖框架下的完全子树方法构造了一种基于身份的广播加密方案.该方案使用用户的身份作为加密的公共密钥,因此无须单独的公钥/证书发布系统.同时该算法利用HIBE中的层次密钥算法,使得用户所需的私钥存储空间从O(logN)减少到O(1).本文最后对该方案的安全性、效率和动态可扩展性进行了讨论和分析.这种基于身份分层结构加密算法的广播加密方案是一种很有应用前景的适用于无状态接收装置的广播加密方案.     

Threshold Decryption Scheme with Multiple Policies

Based on the difficulty in computing discrete logarithm and square root on some special conditions, we propose a basic threshold secret sharing scheme for muhiple secrets with muhiple policies, which allows a group of users to share muhiple secret keys and only one secret shadow to be kept by each user. An efficient threshold decryption scheme with multiple policies is designed on the basis of the basic threshold scheme. This decryption scheme allows muhiple secret keys to be shared among a group of users, and each user to keep only one secret shadow. Different public keys can be used to encrypt documents. If and only if the number of cooperated users who keep the secret shadows is greater than or equal to the threshold value of the corresponding secret key, they can cooperate to decrypt the documents. It is proved that the proposed scheme has very strong security, unless the at tackers can solve the discrete logarithm problem and the square root problem.     

混合云模式下数据安全存储方案

针对混合云模式下数据安全存储与共享使用的问题,提出一种适用于混合云模式下的高效数据安全共享方案,该方案采用密文策略的属性基加密机制加密数据,通过私有云将密文数据存储在公有云上;移动用户访问云数据时,采用匿名密钥协商技术和委托加解密方法,保证用户对数据的快速访问.实验结果表明,本方案能够保证公有云上数据的安全存储,支持细粒度的访问控制,同时将大部分解密计算委托给私有云,减少移动云用户访问云数据的处理时间,使得其加解密时间为恒定值,不会随着属性的增多而线性增长.      

完全安全匿名的身份型广播加密方案

针对现有的广播加密方案效率与安全性难以兼顾的事实,利用Waters双系统密码技术及混合阶群双线性运算的正交性,提出了一个双系统密码技术下的公钥匿名的身份型广播加密方案.该方案建立在标准模型下,具有尺寸固定的短的密文与密钥,更无需使用任何哈希函数及随机标签,具有较高的计算效率与存储效率,其安全性依赖于3个简单的静态假设.证明结果显示,所提出的方案达到了匿名性及完全安全性的高安全级别要求.     

基于匿名广播加密的P2P社交网络隐私保护系统

针对已有的广播加密方案无法很好地对用户的隐私进行保护问题,提出了基于合数阶双线性群以及拉格朗日插值法的具有接收者匿名性的广播加密方案。并针对现有的P2P社交网络存在的隐私保护方面的不足,基于匿名广播加密方案构建了P2P社交网络隐私保护系统。在Android客户端设计与实现了关键算法及系统的功能模块,并对各模块进行了功能验证。验证结果表明该匿名广播加密算法在保证对用户数据进行分发同时,解决了已有P2P社交网络中依赖高代价匿名技术来对用户数据进行隐私保护或者用户权限的过度开放等问题,有效地保护了接收者的隐私性。     

基于身份的公钥叛逆者追踪方案

提出一种新的基于双线性映射和身份的公钥叛逆者追踪方案,同已有方案相比较,主要优点是同时实现了以下特性：（1）用户存储的解密钥长度和广播的分组长度与用户数量无关;（2）完全抗共谋性：任意用户不能通过共谋构造出另一个不同的解密钥;（3）完全撤销性：能够在不更新合法用户密钥的前提下,同时撤销任意选择的用户;（4）完全恢复性：对于任意选择的已撤销用户,不需要对其密钥进行更新即可恢复其解密能力;（5）方案属于非对称解密;（6）方案的安全性基于有限域上解离散对数问题和判定性问题为困难问题基础之上的.     

面向多用户的多层嵌套数据库加密方案

围绕外包数据的安全性问题与用户隐私性问题,展开对加密数据库方案的研究,提出了一个面向多用户的多层嵌套数据库加密方案.该方案根据洋葱模型多层理论,采用多种不同类型的加密算法对用户的外包数据进行多层嵌套加密,实现了既保证数据机密性又满足多种不同SQL查询类型的数据库加密方案.针对用户递交包含敏感信息的查询语句在一定程度上泄露用户自身的隐私这一问题,设计了基于单服务器私有信息检索(private information retrieval,PIR)技术的用户隐私保护机制,实现了用户匿名查询.安全性分析表明,该方案满足数据机密性与用户隐私性.Sysbench基准测试实验分析表明,该方案具有良好的查询处理效率、读写吞吐量以及健壮性.     

云计算环境中基于属性的多权威访问控制方法

在云计算环境中,如何实现在不可信及动态变化的云计算环境中对加密数据的访问控制是云计算走向实际应用亟待解决的问题之一.文中提出了一种基于属性的访问控制方法,该方法将密文长度及加解密过程的计算量限制为固定值,提高了系统的计算效率,并且引入了层次化的授权结构,降低了单一权威授权的负担,提高了安全性.文中分析了方法的安全性、可扩展性和计算复杂性等性能,实验结果证明了该方法在域权威授权、用户授权及加解密等过程中的计算量上的优越性.     

支持追责和用户撤销的属性基加密方案

针对当前属性基加密系统中用户与中心滥用密钥以及用户解密权限的撤销问题, 提出一种支持追责和用户撤销的属性基加密方案. 该方案使用“不动点”作为密钥拥有者的标识符, 实现了对恶意用户的身份追踪; 通过用户与中心交互生成解密密钥, 解决了半信任中心滥用密钥的问题; 利用完全子集方案和自更新加密方案实现了用户的即时撤销, 并达到了前向/后向安全性; 同时使用Paillier加密体制, 避免了追踪过程中的存储代价. 该方案无需在系统建立阶段预先确定属性个数, 且在标准模型下被证明是选择明文安全的.     

一种带有盐度值的安全哈希加密算法的设计与实现

当直接采用安全哈希算法对用户的密码进行加密时,虽然对密码执行了哈希运算,解决了在数据库中以明文的形式存储用户密码的潜在安全隐患问题,但是这种加密策略在面对字典、彩虹表攻击时就显得有些脆弱了,并没有达到更高的安全性.为了解决上述问题,本文设计并实现了一种带有盐度值的安全哈希加密算法.通过带有盐度值的哈希运算,可以使得生成的密文进一步随机化,进而使得攻击者需要为每个盐度值创建一条字典记录,这将使得攻击变得非常复杂,最终使攻击者利用字典,彩虹表进行攻击的成功率降低.     

一种可转换多方签名方案

可转换的鉴定加密方案允许签名人用他选择的消息生成一个有效的经鉴定的密文,而且只有指定的接受者能够恢复得到消息。接受者还可以转换经过鉴定的密文成普通的签名。以前提出的可转换鉴定方案只能允许一个签名者生成一个经鉴定密文,而这在多人环境下是不太合适的。本文详细阐述了多方签名方案的优点,提出的可转换多方签名鉴定方案有以下优点：生成的鉴别密文的大小独立于参与签名的总人数;除了指定的接受人外,其他人都不能获得签名的消息和检验相应的签名;签名是由一组签名人而非一个签名人协作生成的;接受者能转换经鉴定的密文为普通签名。