一个盲公开可验证的矩阵乘积外包计算方案

基于可验证数据库,提出了支持盲公开可验证的矩阵乘积匿名外包计算方案,该方案满足对计算结果公开可验证,同时可以保护用户身份及数据的隐私,防止恶意云服务器的欺骗行为。给出的安全性分析说明了方案在随机预言机模型下是适应性选择消息安全的。方案使用摊销模型,以降低计算开销,并通过模拟实验证明,与已有方案相比本方案计算开销更小。     

基于双线性映射的公共可验证外包计算方案

已有可验证计算方案存在以下不足:一是只有计算委托方才可以对计算结果进行验证;二是即使计算委托方可以授权其他用户进行验证,但也需要将自身验证密钥交给授权用户.针对上述不足,提出一个支持公共验证的外包计算模型,给出其算法形式化定义及安全模型,并利用双线性映射提出了一个包含三方实体的公共可验证外包计算方案,给出了方案算法的具体描述、实体间的通信协议以及效率分析,方案验证无需私钥参与,实现了公共可验证性.在可证安全模型下证明该方案具有不可伪造性,其安全性可归约于lSBDH问题的困难性.     

支持多用户操作的外包数据库可验证方案

针对目前大多数的可验证计算方案只能支持单用户即数据拥有者修改数据的问题,提出了一个支持多用户操作的外包数据库可验证方案.通过在多用户和外包数据库服务器之间设置代理实现对多用户的访问控制,不需要数据拥有者在线参与;利用基于身份标识的数据结构来实现对数据进行修改,提高计算效率;利用数字签名算法和挑战应答对查询结果进行验证,保证查询结果的完整性.安全性分析表明,该方案能够保证多用户操作数据场景下查询结果的正确性和完整性.实验结果和效率分析表明,该方案不仅满足多用户场景,而且有较高计算效率.     

公共可验证秘密共享方案中多用户注册方案

公共可验证秘密共享方案在完成秘密分发后,管理者将会离开,新用户若想分享主秘密,需要k个原有用户承担管理者功能,给新用户分发秘密分存。该文在公共可验证秘密共享方案基础上,利用非交互的零知识证明,给出了有t(t≥1)个新用户注册时由(k,n)方案到(k,n+t)方案的构造,并讨论了t的适用范围。新的(k,n+t)秘密共享方案具有公共可验证功能,且不改变原有用户的分存和访问结构。和已有具有注册功能的公共可验证秘密共享方案相比,新方案允许多个新用户加入秘密共享,具有更加灵活的性质,而且减少了公开参数,降低了计算复杂度。     

云环境下安全外包椭圆曲线点的乘法

云计算是一种新兴的计算模式,它为云用户提供了强大的计算环境,但同时也引起了用户安全性和隐私性问题的关注.模幂运算是大多数现行的密码系统的基本运算之一,也是公钥密码系统在计算资源限制型设备上的计算瓶颈所在.使用传统的平方-乘算法计算一个n比特的指数的模幂运算,平均需要1.5n个模乘,对于资源有限型用户(或设备,例如智能卡)来说,这个计算量是个很沉重的负载.外包计算是云计算模式的优点之一,它使得云用户的计算能力不再受限于各自的资源约束型设备,通过外包工作负载给云,云用户可以使用云提供的无限资源来完成高代价的计算.本文围绕"外包模幂运算"这个问题展开研究,为椭圆曲线的点的乘法的计算问题,提出了一个安全的外包计算方案,并且将本文的方案应用于加速椭圆曲线数字签名的验证.     

云存储中可验证的完全外包的属性基加密

为实现云存储中的细粒度的访问控制,属性基加密(ABE)被提出,并逐渐成为云环境中最具发展前景的加密算法.但由于ABE采用了双线性对运算,计算效率较低,阻碍ABE在实际中的广泛应用.文章提出了一种可验证的支持完全外包的属性基加密方案,该方案将属性授权机构以及数据解密方的计算量外包到云服务器上,降低属性授权机构和数据解密方...     

支持全操作的公共可验证外包数据库方案

针对当前外包数据库完整性研究方案存在的时空开销大、查询和更新效率低、无法同时支持多种SQL查询结果的完整性验证等问题,提出一个支持全操作的公共可验证外包数据库模型,并给出该模型的形式化定义和安全性定义.在模型的基础上利用双线性映射累加器和认证跳表实现了包含三方实体且支持全操作的公共可验证外包数据库方案,给出了方案中各算法的具体描述及实体间的交互过程.最后分别对方案的安全性和效率进行分析,结果表明,该方案具有不可伪造性,并具有较高的效率.     

具有隐私保护的外包数据库合计查询方案

针对外包数据库中数据的隐私性和安全性问题,提出一种具有隐私保护的外包数据库合计查询方案.利用Mignotte 秘密共享方案将数据所有者的数据库外包给服务提供者,服务提供者根据用户提出合计查询要求,在不泄露外包数据的前提下协同计算查询并将结果响应给用户,用户根据数据所有者对数据项的Pedersen承诺和生成的Merkle 哈希树对结果进行验证.研究结果表明:在查询过程中,该方案能够保证数据项和中间结果的隐私性和安全性;在数据所有者可信的前提下,用户能够验证查询结果;与同类方案相比,该方案具有更高的效率.     

基于区块链的物联网安全数据共享系统

针对传统数据共享方法存在隐私泄露、易受到拒绝服务攻击和黑客入侵等问题,通过密文属性策略基加密、同步聚合签名、可验证随机函数等方法,设计基于区块链的物联网安全数据共享系统。首先,物联网设备利用密文属性策略基加密方案对数据进行加密,从而对数据使用者的属性进行限定,实现细粒度的数据共享访问控制,并且可以定义使用者的访问次数;其次,在数据共享系统中引入付费商业模型,让云服务器可以为提供的服务进行收费,并且通过可验证随机函数和同步聚合签名产生相应的资源使用证明;然后,物联网设备管理方利用区块链智能合约可以对云服务器产生的证明进行自动化验证;最后,通过外包计算方法将大量运算外包给云服务器进行计算,从而降低用户端的解密开销。本文系统的优势是抵抗针对云存储密文的分布式拒绝服务供给,降低细粒度安全数据共享中用户的解密开销,以及利用区块链智能合约对云平台提供的服务进行审计。通过同步聚合签名可以将多个服务证明进行聚合,从而提高审计的效率。实验结果表明,该系统能够实现分布式的信任管理,对物联网数据的处理速度效率高,能够对加密数据进行细粒度的共享和管理。     

可验证外包数据访问控制方案的分析与改进

在双系统模型中,基于密钥封装机制,提出一个可验证的外包加密、解密方案。将计算量大的运算外包给加密服务提供者(ESP)和解密服务提供商(DSP),减少本地用户的计算量。同时引入防陷害功能;即若DSP返回正确结果,用户不能恶意指责DSP返回的结果为不正确;这可以有效解决用户和外包计算服务提供商之间的争议,服务提供者也将不会恶意给出错误的结果。提出的外包密钥生成算法,使得用户只进行一次指数运算,提高了转换密钥的生成效率。与同类的方案相比,本方案实现了细粒度的访问控制,增加了方案在实际应用中的可行性。     

一种基于身份网格认证框架的零知识改进方案

针对基于身份的网格认证框架存在密钥服务器仿冒用户的风险,提出了用零知识的认证技术改进方案.方案保留了原认证框架的用户私钥和会话密钥生成机制;利用模运算的不可逆性,增加用户自己产生私密信息和身份公钥机制;运用哈希运算网格服务器将用户真实身份与身份公钥绑定,其他用户可查询验证;利用私密信息和身份公钥的相关性,只有拥有自己私密信息连接双方身份才可得到确认,因而其他任何用户无法仿冒.     

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.     

云计算视角下可验证计算的分析研究

云计算能否在未来的各个领域中被广泛运用,决定因素在于其可信度。可验证计算在检测云计算结果的可信度方面具有其独特优势。利用可验证计算协议可验证云服务器端所返回的数据是否正确,它成为实现云计算可信度的重要保障。文中在阐述可验证计算基本内容和相关设计原则的基础上,分析了可验证计算协议的一般流程、设计原则及计算模型,并结合基于交互系统的可验证计算协议分析,探讨在云计算视角下可验证计算的研究展望。     

一种可外包解密的高效密文策略的属性基加密方案

基于属性基的加密方案提供了一种对加密数据进行复杂访问控制的机制。但在大多数属性基加密系统中,密文长短和解密开销会随访问策略的复杂性而增加,限制了在资源有限的设备上运行程序。针对该问题,通过引入外包解密方法,构造了一个高效的、抗共谋攻击的可外包解密的密文策略的属性基加密方案,该方案在加密算法构造过程中引入线性密钥共享矩阵作为输入,并根据该矩阵选择随机指数,使得私钥随机分布,从而实现了抗共谋攻击,且方案在解密过程中引入了外包解密,只需要用户进行少量的计算便可得到密文相应的明文,从而很好解决了资源制约性问题。本文提出的安全证明是在非交互模型下、判定性平行双线性Diffie-Hellman幂元假设下进行的,且通过效率与安全性分析得出本方案拥有良好的性能。     

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.     

身份认证方案的安全性分析

针对入侵容忍身份认证方案的安全性进行了详细分析,并用状态转移图描述了系统的安全行为.该方案的特点是基于Shamir秘密共享算法将用户密码分片后存储在多个认证服务器中,使得少数服务器受到入侵时仍能继续提供正确的认证服务,且在认证身份时不需要重构用户原来的密码数据,提高了认证系统的可用性、完整性和机密性.     

高效可验证的隐私保护推荐系统

针对个性化推荐服务系统存在的隐私泄露问题,提出了一个高效可验证的隐私保护推荐系统,能在保护用户数据隐私的前提下,实现用户对云端计算出的推荐模型的正确性验证;利用脊回归实现对用户数据的拟合;利用Yao的混淆电路技术实现推荐模型的计算以及对模型的正确性验证.用户端和云端使用一种新的数据聚合算法AGG(Aggregation)来替换大多数己有工作中使用的公钥同态加密算法,减少了用户端和云端的计算开销,使得系统效率更高.给出了方案的安全性分析以及效率分析.     

云环境下基于秘密共享的图像安全检索方案

针对传统云环境下的加密域图像检索方案仅考虑使用单个服务器提供检索服务的问题,提出一种基于秘密共享的图像安全检索方案,使用秘密共享技术构建了一个图像安全检索模型.在预处理阶段,图像所有者生成并加密图像索引的多个秘密份额,并将加密后的索引份额与加密图像一起外包给不同的云服务器;在查询阶段,用户生成并加密多个查询陷门,然后将...     

RSA型基于证书签名方案

为了提高基于证书签名方案的效率，利用RSA困难问题构造一个新的可证明安全的基于证书签名方案.方案使用RSA签名算法为用户生成证书，用户的私钥与该证书一起组成用户的签名密钥.在RSA困难假设下，所提出的方案能够抵抗恶意权威机构和非认证用户的攻击.所提出方案的所有算法都只需要计算开销较小的模乘和模幂指数运算法，不需要计算开销较大的双线性对运算.实验模拟结果显示，方案证书生成仅需0.023 s,签名生成仅需0.051 s,签名验证仅需0.029 s.与已有的方案比较表明，所提出的方案具有明显的效率优势.     

安全云环境中基于minhash函数的多关键字检索方案

为了降低硬件购置成本,许多机构倾向于使用稳健快速的云服务将他们的数据转包出去;然而,外包数据可能含有需要防护的敏感数据;而云提供商并不能可靠满足这一要求.因此,必须采取防护措施,以保护敏感数据不受到云服务器和其他未授权机构的破坏.提出了一种基于Minhash函数的高效加密云数据隐私保护多关键字检索方法;该方法根据数据所有者生成并外包给云服务器的加密可检索索引进行加密云检索.已知检索内容后,服务器采用tf-idf加权法将检索内容与可检索索引相比较,除了鉴于隐私因素可被泄露的信息外,不需其他信息即可返回结果.基于公开的Enron数据集的仿真实验结果表明,该方法可保证用户只会检索到最相关的条目,不会对用户造成不必要的通信和计算负担.另外,在检索精度方面,也要优于现有的方法.