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Paillier和PSI的多关键字可搜索加密方案

围绕多关键字的高效密文搜索和数据安全性保障问题,展开分析与研究,基于同态加密和私有集合交集技术,提出一种面向多关键字的高效的保护搜索模式的可搜索加密方案.该方案使用随机数填充和Paillier同态加密方法构造安全索引和陷门,保护了索引隐私和陷门隐私,进而保护了搜索模式;该方案通过私有集合交集技术进行连接多关键字搜索,搜索中只使用到了乘法和指数运算,与其他方案相比大大提高了效率;安全性和性能分析表明,该方案具有可搜索加密的语义安全性,可以高效地实现对密文的多关键字搜索,且具有良好的计算代价.     

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.     

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.     

一种实现数据库同态计算的ELGamal重加密算法

数据库加密技术旨在解决数据库隐私数据泄露问题.现有的关于加密数据库的研究应用未实现或仅部分实现密文数据的同态计算功能,使得SQL查询语句在加密数据库中无法高效执行甚至失效.提出一种实现数据库同态计算的ELGamal重加密算法,该算法基于ELGamal乘法同态密码体制和数据库外层加密方式,通过将SQL查询语句中算术表达式重写为具有同态计算的重加密表达式,实现数据库基于密文进行同态计算的目标.本文提出的ELGamal重加密算法在DDH问题是困难的假设下可以抵抗选择明文攻击.     

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.     

云计算环境下数据安全与隐私保护研究综述

用户数据安全与隐私保护是云计算环境中最重要的问题之一,通常采用密码学技术保护数据安全与隐私. 目前,基于密码学技术的数据安全查询、分享以及差分隐私保护是国内外的研究热点. 本文主要针对密文查询、密文分享和差分隐私等当前国内外研究的现状进行综述,指出存在的问题与不足. 在此基础上,重点介绍了文章作者团队在云计算环境下数据安全与隐私保护的最新研究成果. 在密文查询方面,提出了空间关键字密文检索技术,实现了轻量级的访问控制和多关键字搜索;在密文分享方面,提出了跨密码系统的细粒度密文分享方法,使用户可以指定访问控制策略将加密数据分享给不同加密系统中的用户. 最后,指出了当前研究中尚待解决的问题以及未来研究方向.     

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。     

一种基于信息分解的改进的数据隐私保护方法

针对现代应用对于敏感信息日益增长的隐私保护需求,如何保证外包数据库隐私正受到越来越多的关注.本文在综合国内外研究成果的基础上,总结了目前数据库隐私保护方面的研究现状和研究成果,引入可用度的概念,提出了一种利用信息分解与数据加密有效结合保护数据库隐私的改进方法,实现了数据隐私保护,同时提高了方法的实用性.     

一种基于数据敏感度的混合型数据库加密策略

该策略首先改进了AES加密算法的密钥扩展方法Key Expansion,并根据实际需求将数据库信息划分为敏感数据、非敏感数据、敏感关键字和非敏感关键字;然后通过改进的AES算法对敏感数据进行二次嵌套加密,对敏感关键字使用改进的AES算法加密以保证数据库的安全性;使用DES算法对非敏感数据和非敏感关键字进行加密保证了数据库操作的高效性能;最后通过java语言实现了该策略的加密软件并投入实际应用.在应用中证明了该策略在安全性、高效性及易实现性方面的优势.     

基于区块链的电子病历共享与可验证方案

为解决传统电子病历存储方案共享难、数据易篡改和隐私泄露问题,为此构建一种基于区块链的电子病历可搜索加密存储、高效共享与可验证方案。通过使用简洁非交互零知识证明(zero-knowledge succinct non-interactive arguments of knowledge, zk-SNARKs)构建用户身份认证系统,提高用户身份的隐私性,匿名性。通过提出基于改进Merkle树的格可搜索加密方案,实现电子病历的可搜索加密与验证方案;并在此基础上通过智能合约构造搜索方案的双重验证。通过将相应的加密数据外包到星际文件系统(interplanetary file system, IPFS)以降低存储成本。通过实验对加密算法性能、智能合约时间和花费开销、链下存储性能进行仿真测试。验证了该系统能够满足电子病历系统应用需求,并提高了数据完整性、搜索效率性和身份保密性。     

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.      

云计算中可验证的外包数据库加密搜索方案

云上外包数据库的安全问题已成为云计算安全的研究热点。给出两个具有数据保密性的云上外包数据库模型,可以验证查询完整性,并能有效保护数据搜索者的搜索隐私。这两个数据库模型支持单属性等值选择操作及其与投影的复合操作,支持数据的添加与删除。与已有的此类方案相比,在计算量相当的前提下,具有较高的安全性和较多的功能。     

一种分配查询的k-匿名位置隐私保护方案

针对基于位置服务中移动终端用户位置隐私保护存在时空关联和背景知识攻击的问题,提出一种分配查询的k-匿名位置隐私保护方案。基于查询概率和欧氏距离,在相邻网格区域内筛选假位置,合并真实用户位置形成k-匿名;通过兴趣点语义四叉树为假位置分配合理的查询,从时间、位置及查询3个维度提升用户被识别的不确定性,从而增强用户隐私度。安全性分析表明,提出的方案满足匿名性、不可伪造性和抵抗查询服务跟踪等安全特性。仿真实验表明,提出的方案具有较高的隐私保护度和效率以及较低的通信开销。     

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。     

数据库加密通用接口插件的研究与实现

从数据库加密入手，讨论了数据库的加密存储模型、密文数据库的密文查询和客户端SQL语句的分析，并在此基础上实现了数据库加密通用接口插件，用户可应用此接口进行数据库应用程序开发．     

支持邻接关系查询的图结构密文搜索方案

现有的密文搜索方案不支持复杂数据结构,因此,提出一个针对图结构的密文搜索模型,给出其算法的形式化定义及安全模型.利用矩阵结构的加密索引提出一个支持邻接关系查询的图结构密文搜索方案,给出了方案算法的具体描述,并对安全性与效率进行分析.方案使用伪随机函数和伪随机置换,保证了用户的图数据和索引信息不被泄露,并通过现实模型实验和理想模型实验的方法进行安全性证明.对比传统密文搜索方案,该方案支持更加灵活的查询,并拥有更高的效率,在大数据环境下拥有广泛的应用前景.     

Privacy Preserving and Delegated Access Control for Cloud Applications

In cloud computing applications, users' data and applications are hosted by cloud providers. This paper proposed an access control scheme that uses a combination of discretionary access control and cryptographic techniques to secure users' data and applications hosted by cloud providers. Many cloud applications require users to share their data and applications hosted by cloud providers. To facilitate resource sharing, the proposed scheme allows cloud users to delegate their access permissions to other users easily. Using the access control policies that guard the access to resources and the credentials submitted by users, a third party can infer information about the cloud users. The proposed scheme uses cryptographic techniques to obscure the access control policies and users' credentials to ensure the privacy of the cloud users. Data encryption is used to guarantee the confidentiality of data. Compared with existing schemes, the proposed scheme is more flexible and easy to use. Experiments showed that the proposed scheme is also efficient.     

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.