基于密钥树的云平台隐私保护与分享技术研究

云存储平台中的隐私保护问题是云安全的挑战之一,当前主流的云存储平台大多面向内容存储服务,缺少对用户隐私信息的保护。针对该问题,文章设计了一种高效、用户主动可控的隐私保护云存储架构,该架构用高效的对称密码体制加密隐私信息,以安全的公钥密码体制传递解密密钥和文件信息,设计密钥派生树生成大量密钥实现高效的密钥管理,云存储服务提供者和非法用户均无法获取隐私信息,但用户可以将隐私信息向特定对象分享。分析表明,该架构不增加当前云存储平台负担并且能有效保护用户隐私。     

基于支持向量机的物联网隐私云数据隐写技术研究

为了实现物联网隐私云数据隐写,需要进行数据加密设计,提出基于支持向量机的物联网隐私云数据隐写技术.构建物联网隐私云数据加密的密钥信息,重排物联网隐私云数据的密钥,设计物联网隐私云数据的向量量化编码,建立物联网隐私云数据传输密钥之间的编码协议,并进行物联网隐私云数据隐写加密过程中的自适应寻优,实现物联网隐私云数据加密隐写的输出转换控制.仿真结果表明,采用该方法进行物联网隐私云数据加密隐写的安全性较好,抗攻击能力较强,提高了物联网隐私云数据的加密保护能力.     

云环境下用户隐私混合加密方案及其性能分析

针对云环境下用户隐私数据的安全性和数据应用操作效率要求相矛盾的问题,提出了一种基于同态加密和基于属于加密的混合方案,实现对云用户隐私信息进行分类加密保护.方案中将用户数据分为绝对保密的数据和可信用户合理访问的数据2类,其中对绝对保密的数据采用同态加密算法;对可被部分授权用户访问的数据制定相应的访问控制树,并采用基于属于的加密算法.设计了云环境下混合加密方案,分为客户端和服务端,并将混合加密方案与基于属性的加密方法从加解密时间和存储开销进行了比较,可以看出混合加密方案具有很好的应用前景.     

基于属性加密的匿名数据溯源方案研究

云存储的出现和发展为广大用户提供了数据存储的便利,然而在云存储的模式下数据存储在远程服务器上,用户对自己的数据缺乏访问控制能力,这给用户的数据隐私带来极大的安全风险:访问权限的控制不当、云存储服务器遭到黑客攻击、服务商内部恶意员工窃取等原因都有可能导致用户数据泄露,而用户却不能及时了解到数据泄露情况。针对以上可能出现的问题,提出了一种基于属性加密的数据溯源方法,不仅为数据提供了安全可靠的加密机制,而且增加了细粒度的访问控制,支持数据拥有者的匿名性和可溯源性,能够在未知数据拥有者身份的前提下保证解密顺利进行,能够在不泄露数据拥有者身份信息的前提下对其进行合法身份的验证,并能够在必要情况下,由授权中心对数据进行溯源得到其拥有者的身份。     

面向云存储基于属性的隐私保护算法

针对隐私保护在复杂社会场景下可能面临的问题,提出一种非加密的隐私保护算法.该算法将复杂社会场景抽象成多属性关联模型,通过关联属性分离的方式,将关联隐私的属性组合分离存储于不同的数据块中解决数据隐私保护问题.同时,为了保证数据重构的效率,还提出一种组合关联属性分离算法,达到了在数据隐私保护性能与数据利用效率之间的最大优化.     

面向云审计的轻量级隐私保护方案

在大数据爆发式增长背景下,云存储服务的发展为用户数据存储带来了极大的方便,按需服务特性使其备受青睐。但由于失去了对云服务器中数据的直接控制,不确定因素可能导致用户的数据损坏,这给云存储发展带来极大挑战。笔者提出轻量级计算和验证的数据审计方案,简化了用户在上传数据之前的标签计算操作,保证用户上传数据的安全性。此外,云服务器和审计者的计算任务也得到减轻,进一步降低计算开销。为保护用户数据隐私,借鉴了图像加密中的置乱加密,让用户使用随机函数对数据块的位置进行置乱,同时让审计者计算出数据块的真实位置,完成审计操作。实验结果表明,该方案有效节省了审计流程中用户和服务器、审计者3方的计算资源,提升流程效率。     

安全存储医疗记录的区块链方法研究

针对医疗信息系统中存在的医疗信息记录存储的安全和隐私保护问题,结合区块链和云存储技术,提出了一个医疗记录安全存储方案.该方案利用区块链来保存医疗记录的公共信息、匿名身份和访问权限,使医疗记录的真实数据加密保存在链下存储结构中,有效实现了病人对个人医疗数据的所有权和访问权限的控制以及对敏感医疗数据的安全存储.     

云计算环境下隐私保护方案

云计算中的用户隐私保护问题是云计算安全应用的挑战之一。现有的隐私保护方案大多面向用户可用数据的保护而忽视了个人身份信息的保护。为了解决这个问题,该文首先针对可用数据保护提出基于二次混淆的隐式分割机制;同时针对用户身份信息的保护提出基于可信服务器的云存储架构,实现数据存储和用户个人信息管理隔离。云服务器利用可信服务器提供的存储认证码判断用户的存储权限,用户的身份信息存储于可信服务器。安全分析表明:该架构能够隐藏存储在云服务器上的数据子块的特征,并且能对用户身份信息进行有效保护。     

一种基于双线性对的云存储数据安全保护协议

针对支持公开验证的云存储模式中用户的数据隐私有可能泄露给第三方审计(TPA)的问题,为保护用户云端数据隐私和数据完整,提出一个基于双线性映射的云端数据完整性检测协议。该协议利用哈希函数单向性的性质,云存储服务器收到第三方审计的挑战请求后,对所需验证的数据块进行哈希运算处理,使第三方审计在验证阶段无法获得用户数据信息,从而保护用户的数据隐私;然后给出所提协议的正确性、数据完整性和数据隐私保护的分析;此外通过Merkel哈希树(MHT)的引入解决了数据动态更新的问题,如修改、删除、插入、追加。     

云服务器中基于同态加密的关键词检索方案

针对云服务器中海量密文文件的存储与检索需求,基于错误学习(learning with errors,LWE)问题以及近似最大公约数(approximate greatest common divisor,AGCD)问题设计一种新型同态加密方案,并通过建立加密关键词索引提出了新的检索方案.安全性分析与实验测试表明,方案可有效保护用户数据在存储与检索阶段的隐私,与传统的密文检索方案相比,具有较高的检索效率及准确性.     

支持隐私保护的云存储框架设计

针对云存储中的隐私安全问题,设计了一个支持隐私保护的、高效且安全的云存储框架.该框架采用多叉树结构构建数据索引,设计密钥推导算法EKDA(Extirpation-Based Key Derivation Alogrithm)实现密钥的管理和分发,构建关键字检索算法DLSEK(Discrete Logarithm-Based Search on Encrypted Keyword)实现对数据共享和密文检索的支持,并结合延迟更新技术解决用户访问权限变更和数据更新问题.从EKDA的有效性、DLSEK的性能和隐私安全方面进行实验评估和安全分析,结果表明:EKDA能有效地减少通信和存储负载,DLSEK是一种具有单向性安全的支持检索的加密技术,整个框架的设计能有效地保护用户的隐私,同时支持高效的数据访问.     

隐藏访问模式的高效安全云存储方案

围绕当前云存储环境中用户数据机密性和隐私泄露问题,提出一个隐藏访问模式的高效安全云存储方案.该方案首先将文件分为固定大小的数据块,利用伪随机函数和抗碰撞哈希函数将数据块编码、加密,并将密态数据块上传至云服务器的伪随机集合超集内,构建安全云存储结构;同时,设计两轮用户访问策略,在隐藏访问模式的同时降低了存储代价和访问交互次数,实现文件的动态高效更新.安全分析表明,选择适当的安全参数,方案满足L₁L₂-动态自适应安全性.实验结果表明,本方案在保证数据机密性的同时,更适用于实际的云存储环境.     

云存储中动态多副本数据的完整性验证

云存储环境下,如何高效且动态地完成对用户多副本数据的完整性验证是一个极具挑战性的课题.在现有云数据完整性验证方案的基础上提出了一种多副本数据持有性证明方案,通过引入认证的副本哈希数组数据结构实现了多副本文件的可动态更新验证.方案实现了数据的安全存储与更新,并有效保证了数据多副本的隐私安全.安全性分析与实验表明了方案的安全性与有效性.     

属性盲化的模糊可搜索加密云存储方案

为保护基于属性的密文策略（ciphertext-policy attribute-based encryption,CP-ABE）可搜索加密云存储机制中数据使用者的属性隐私,实现云存储模糊可搜索加密,该文提出一种属性盲化的模糊可搜索加密云存储（attribute blinding fuzzy searchable encryption cloud storage,ABFSECS）方案.数据使用者的每个访问属性被随机盲化,再聚合为一个完整的盲化属性.通过关键字索引集和数据使用者生成的关键字陷门的匹配计算,实现了模糊可搜索加密云存储机制.利用云服务器的强大计算资源,引入预解密操作,减少了数据使用者的计算时间开销.安全性分析表明,ABFSECS方案具有不可伪造性,可抵抗数据使用者与云存储服务器间的共谋攻击,不会泄露数据使用者的属性隐私信息.      

较小存储空间下物联网隐私保护加密算法研究

当前物联网隐私保护加密算法所需存储空间较大,且计算复杂度高,不适于物联网用户众多、计算量大且存储空间较小的情况。为此,提出一种新的较小存储空间下物联网隐私保护加密算法,在对物联网中数据库关系进行分解的过程中,选用动态加密技术动态地产生密钥,使其适于较小存储空间环境。依据多辅助随机服务器和单数据库的思想对较小存储空间下物联网进行隐私保护,通过动态变换加密技术对数据进行加密后,利用预处理与在线查询两个阶段实现物联网用户信息的隐私保护。实验结果表明,采用所提算法进行物联网隐私保护加密,功能性和安全性较强,所需时间短,且能够保证加密隐私信息的完整性。     

基于云计算的大数据存储安全的研究

随着网络技术以及云计算的发展,越来越多的数据资料将被存放在云平台,云计算与云存储的安全性也成为了用户选择云服务时最关注的一个问题.文中通过研究国内外的最新研究成果,提出了云存储的安全模型,从云端接入安全、大数据存储的加密安全和数据的完整一致性检验等方面具体归纳概括了国内外的研究趋势.文中归纳了最新的数据安全存储技术及相关方案,综合比较分析其优缺点.最后对基于云计算的大数据存储技术进行了展望.     

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.      

Scheme on Cross-Domain Identity Authentication Based on Group Signature for Cloud Computing

In the cloud computing, different cloud service providers are often in different trust domains. As the traditional identity authentication mode cannot be applied to the cloud computing, the cross-domain identity authentication mechanism is needed to solve the identity authentication problem in the cloud computing. In view of the security problems in cloud computing, a cross-domain identity authentication scheme based on group signature is proposed. This scheme introduces a group of cloud service providers and users who are located in different trust domains. Any member of the group can generate the signature on behalf of the whole group, making the user access the cloud service provider in the case of privacy security. At the same time, with traceability it can track illegal operation of illegal users. In addition, the scheme uses the Chinese Remainder Theorem to integrate the message, and it can control the length of the data in the calculation process, simplifying the calculation process. It also realizes the join and revocation of group members without changing the key of other legitimate group members, and the maintenance cost of authentication schemes is low. The results show that the scheme has the advantages of anonymity, anti-counterfeit, traceability, anti-joint attack and so on. It can not only realize tracking function under the condition of guaranteeing user's privacy, but can also simplify the authentication calculation process to improve the efficiency of the cross domain identity authentication, and its performance is more suitable for large-scale cloud computing environment.     

5G网络环境下雾计算框架的数据安全性

随着5G网络的大规模商用，5G架构下的数据安全性和隐私保护成为当前研究的热点。传统的云计算，在5G网络环境中发展出移动边缘计算架构，继而发展出标准化的“雾计算”框架。为了保障雾计算框架中的数据安全和隐私保护，本研究引入区块链分布式安全机制进行安全认证和分片式非对称加密，并通过仿真实验进一步验证优化基础计算框架，从实验结果看，能够在保障数据安全的前提下显著降低时延，并形成了可实用的网络拓扑架构，将在各领域的5G大规模应用的数据安全和隐私保护中发挥作用。