适用于云存储的并行无证书代理重加密方案

为了保证云存储中数据的安全访问控制,并基于CPU已进入多核阶段的现状,将并行计算思想用于代理重加密算法中,提出了一个并行代理重加密方案(PCL-PRE).数据拥有者使用对称加密密钥(DEK)加密敏感数据,同时使用代理重加密算法加密该DEK,将这些加密内容存储于云存储中心.云存储中心作为半可信的代理节点,根据访问控制列表,将数据拥有者的DEK进行代理加密,转化为多个接收者可以用自己私钥解密的密文,而在整个过程中都无法获取任何明文信息.接收者收到密文后,即可解密.该方案使用随机数复用技术,对消息进行优化并行,并结合密文聚合,进一步提高了传输效率.实验表明,并行代理重加密方案具有明显的效率优势.     

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.      

云存储环境下支持用户动态撤销的属性加密方案

基于CP-ABE算法,提出一个云存储环境下支持已注册合法用户动态撤销的属性基加密方案。与传统的委托云中心代理重加密思想不同,本方案中密文是由云存储中心产生的部分密钥k和数据拥有者放在访问结构中的s值共同作用产生,满足属性访问结构的用户可以重构s,恰好抵消部分密钥k在密文中的盲化因子而得到数据明文。当已注册合法用户撤销后,云存储中心更新原来用于加密的部分密钥为k′以及部分密文,即可阻止注册用户撤销后无法解密数据,从而保护数据的后向安全性。未注销用户也仅需更新部分解密私钥即可正常解密,方案整体所需计算量、更新存储量和通信量较低。     

一种安全的云存储数据确定性删除方法

为解决云存储中的过期数据导致敏感信息泄漏的问题,提出了一种安全的数据确定性删除方法.该方法首先对文件F进行AON(All or Nothing)加密,将数据密文CF存储到云中,而将数据密文的存根C0与AON密钥参数一起进行广播加密,并将广播密文通过秘密共享算法分布式存储到DHT(Distributed Hash Table)网络中.DHT网络的动态更新将定期删除其中的广播密文,实现了AON密钥参数和存根C0的自动清除.在安全性方面,AON加密和广播加密使该方法能抵抗针对DHT网络中密钥信息的跳跃和嗅探攻击,以及针对数据密文CF的暴力攻击.     

便携式移动存储设备的加密文件系统ENFS

提出了一种通过FUSE用户态文件系统框架实现的适用于便携式移动存储设备的加密文件系统——ENFS.ENFS对文件数据提供机密性和完整性保护,对用户进行身份认证,并根据用户身份对文件的访问进行控制.采用Blowfish加密算法对文件加解密,一个文件对应一个唯一的文件密钥,而文件密钥存储在远程服务器上.ENFS提供设备丢失后的文件安全保护,它支持系统挂失和日志审计,在设备丢失或被偷窃后,用户可以通过向服务器挂失来锁定文件系统,防止新的文件访问,用户还可以通过追踪日志,了解文件数据是否被窃取或掌握数据被窃取的程度.     

基于转发隔离的文件安全传输系统

针对文件传输存在的安全性问题,设计与实现了基于转发隔离的文件安全传输系统。首先,采用转发隔离技术,对客户端和文件接收服务器进行隔离,保证文件接收服务器的安全。再者,利用密钥服务器来生成、颁发、管理文件加密、解密时所需的密钥,保证密钥存储和传输的安全。最后,利用改进的数字信封来实现文件完整性的验证,提高文件传输的速度和效率。实验结果表明基于转发隔离的文件传输系统在保证文件安全传输的同时,提高了系统整体的性能。     

基于树状结构的密钥托管方案

基于Shamir门限方案和ElGamal密码体制,提出了一种基于树状结构的密钥托管方案。在该方案中,一组用户只需一个公共会话密钥即可进行秘密通信,该密钥使用一个基于ElGamal密码体制的密钥托管代理进行密钥托管,由此产生的共享密文被存储在一组可信的服务器上,以保证密文的有效性和限制基于密文的攻击。使用特定的基于树结构的多方解密技术,在没有重构私有ElGamal密钥和密文的情况下,通过一组树结构的托管代理,会话密钥即可被重构。     

一种可外包解密的密文策略属性基加密方案

属性基加密能够更好地对敏感数据进行分享和管理,可以满足生活中众多场合的需求,但其缺陷在于属性基加密有大量的双线性映射对的计算,这样就会给用户带来极大的计算负担。云计算、云存储的迅速发展为属性基加密方案的外包解密技术带来了机遇。用户把解密时需要极大计算量的工作交给云服务器执行,得到中间密文,然后在用户端使用用户私钥和中间密文对目标密文解密,获得明文消息。使用外包解密技术可大大降低用户的负担,减少用户的计算量。文章提出一种密文策略属性基加密(ciphertext-policy ABE,CP-ABE)的外包解密方法,并用双系统加密证明技术证明其在标准模型下是完全安全的。     

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.     

融合量子密钥的内网文件加密系统

随着量子计算技术快速发展，基于计算复杂性的加密技术正面临着巨大的威胁，单一的防火墙技术无法完全阻止黑客的侵入和发自内网的攻击。采用防火墙与量子保密通信技术相结合的策略，能够有效解决上述问题。文中设计了一种基于量子密钥的局域网内文件安全系统，使用量子密钥并结合"一次一密"的方式对局域网内部隐私文件进行加密，能够有效防范文件失窃带来的损失。系统包括2个部分：以文件处理单元为核心的客户端软件，以加/解密信息管理模块为核心部件的服务器。为了增加密文的复杂性、密钥的存储安全性、计算可行性，提出了密文混合拼接、弱口令错位置乱、密钥智能匹配3种密钥处理方法，有效提高了系统的整体安全性。经系统功能测试与网络仿真分析，验证了系统的有效性、安全性及可行性。     

基于双服务器的公钥可搜索加密方案

云计算对于远程客户端的数据存储位置和数据维护节省了巨大的成本，为防止用户的数据隐私泄露，通常将数据加密成密文的方式上传到云，由云进行存储。但是如何在密文状态下寻找自己想要的数据成为一个棘手的问题，带关键词搜索的公钥加密技术为检索存储在云服务器上的数据提供了隐私安全。在带关键词搜索的公钥加密框架下，内部离线关键词猜测攻击是该框架下存在的主要问题，现有的大部分方案针对该问题的解决方式是通过引入发送者私钥与接收者公钥进行认证来解决此类安全隐患，但是存在接收者事先委派发送者的问题。本文提出了一种基于双服务器的公钥可搜索加密方案，该方案将接收者私钥拆分为两部分，生成两个关键词，陷门分别传输给两个指定的服务器，从而抵抗内部离线关键词猜测攻击。该方法不仅解决了单一服务器执行匹配测试算法的问题而且避免了接收者事先委派发送者的问题。针对外部在线关键词猜测攻击，本文使用再随机化方法对密文二次加密，即使外部攻击者也无法获得该密文的有效信息。为了节省在陷门传输过程中所使用安全信道的昂贵成本，本文引入双服务器的公私钥对来取消安全信道从而节约了成本。本方案是在标准模型下证明的安全性，具有实际意义。在效率方面，与其...     

云存储中的代理重加密技术研究

数据机密性已成为云存储发展的关键问题.通常采取的方案是对数据加密后再上传至云端存储,并只对授权用户公开解密密钥,但这会给客户端带来巨大的性能消耗,使用代理重加密技术可以把客户端的部分工作转移到云端完成,从而减轻了客户端的压力.首先对代理重加密在云存储中的基本应用模型进行描述,然后结合其他安全技术讨论代理重加密技术的相关扩展,最后描述代理重加密技术在用户权限撤销和更新方面的应用模型.     

网络第三方服务器中用户信息的细粒度访问控制方法

针对传统访问控制方法存在的访问控制粒度粗、访问效率低、实用性差的问题,提出一种新的网络第三方服务器中用户信息的细粒度访问控制方法。分析了整体方案设计过程,以分组与联系度两个属性为例对细粒度进行刻画。通过初始化阶段、加密阶段、密钥生成阶段、解密阶段和传输阶段实现属性基加密。在非分组成员向用户信息发出访问请求时,网络第三方服务器通过当前关系图,依据Dijkstra法确定成员的信任距离,如果该信任距离能够达到既定阈值,则网络第三方服务器向密钥生成中心提供参数以实现密钥解密,从而实现用户信息的细粒度访问控制。实验结果表明,所提方法效率高、访问控制能力和实用性强。     

序列密码和分组密码的混合加密体制研究

在Shannon的密码体制上,文章将序列密码和分组密码结合而成为一种混合密码体制,该加密体制综合利用两种密码体制的特性来得到较高的安全性。通过序列密码产生分组密码所用的密钥流,对密钥流分组得到各分组密钥,这种加密方法克服了混合分组加密各分组密文有相关性的缺陷,从而使传输中的错误不会影响密文的解密,从而达到使用固定密钥实现一次一密。     

云存储访问控制中的快速属性基加密方案

密文策略属性基加密(CP-ABE)的特征比较适合用于安全云存储中对数据的访问控制,而单授权中心的CP-ABE中,随着用户属性个数的增加,其计算密钥生成和分发的难度越来越大,不能满足实际应用的需要。针对上述问题,在多授权机构CP-ABE的基础上,引入在线/离线加密和外包解密思想,基于l-BDHI难题提出了多授权机构下快速属性基加密方案。分析表明方案在标准模型下是选择明文攻击安全的,并通过实验仿真对方案性能进行了详细地对比分析,方案在密钥生成时间、加密时间及解密时间方面均具有较大优势,更适合于计算能力受限的云用户。     

基于属性加密的用户隐私保护云存储方案

为了保护云存储环境下用户数据的隐私,该文提出一种基于属性加密(ciphertext-policy attribute based encryption,CP-ABE)的用户隐私保护云存储(user privacy-preserving cloud storage,UPCS)方案。首先,数据所有者为不同的文件设置不同的访问权限属性;其次,可信第三方使用CP-ABE方案将访问属性嵌入到密文中,只有当用户的属性满足密文的访问属性,才能解密相应密文;最后,为减少数据所有者和用户的计算时间开销,在索引生成和文件解密阶段,将部分操作授权给分布式代理服务器。结果表明:该方案可以有效地保证用户数据和关键词的隐私以及减少数据所有者和用户的计算时间开销。     

用于无线自组织网络的属性加密算法

针对在无线自组织(ad hoc)网络中难以高效地加密和传输敏感消息的问题,提出了一种基于属性的无线自组织网络加密算法.该算法的阈值访问策略使得只有属性超过一定阈值的用户才能够解密消息,从而实现了群组加密;利用离散傅里叶变换分割密钥,使得密钥的分享值可以通过公开信道发布给用户;利用离散傅里叶逆变换还原密钥,使得解密过程具有一定的容错性且降低了解密的时间复杂度.实验结果表明,该算法不仅能有效降低无线自组织网络节点的能耗,而且使用该算法传输消息时延很小,适合在无线自组织网络中使用.     

基于Diffie-Hellman密钥交换的Web安全传输

采用SSL(Secure Sockets Layer)安全传输协议实现Web方式下的安全传输需要对整个传输通道的数据都进行加密处理,因此其运算速度较慢,对Web服务器的性能有很大影响.为此提出了一种利用DH(Diffie Hellman)密钥交换所需的参数并利用DES(Data Enerypfion Standard)分组密钥算法进行加密的安全传输过程.该方法以明文方式传送DH密钥交换的参数,客户端和服务器端利用这些参数计算共知的密钥,并用该密钥对希望加密的数据进行DES加密.不但实现了Web方式下数据的安全传输,而且因DH和DES算法有较快的速度以及只对希望加密的数据信息进行加密,所以对Web服务器的性能影响比采用SSL下降了70%以上.该方法已经在"JL金融保卫MIS(Management Information System)系统"中得到较好的应用效果.     

基于CP-ABE的云存储数据访问控制方案

结合云存储的应用环境,构造了一种基于密文策略属性的加密(ciphertext policy attribute based encryption,CP-ABE)技术和收敛加密技术的混合加密数据访问控制方案.该方案包括密钥发布中心、用户和云服务器三方实体,能高效、灵活、细粒度地进行数据的访问控制,可提高云存储服务器的空间利用率,并使用签名技术支持数据源认证和数据完整性认证.理论分析与实验验证了该方案具有较高的实际应用价值.     

一种基于节点映射关系的云数据安全代理访问机制

随着移动终端多媒体技术的发展,用户逐渐将本地数据通过各种网络备份到云存储服务器上.云平台在提供廉价便捷的数据存储服务的同时也存在数据安全防护问题,尤其是密文数据访问控制完全依赖于云服务商.为了防止数据被非授权用户和半可信云存储提供商的非法访问,提出一种基于节点映射关系的CP-ABE属性加密算法,即通过属性管理降低权限管理的复杂度.在密文访问控制机制中引入密钥授权中心和安全代理实现存储服务与安全服务异地存储,保证在开放环境下云存储系统中数据的安全性.实验结果表明,这种属性管理机制在少量的系统开销下实现了数据存储与密钥存储的分离,具有较高的应用价值.