可信云存储环境下支持访问控制的密钥管理

可信云存储采用本地数据加解密来保证用户外包数据在网络传输和云端存储的安全性.该环境下数据拥有者通过对数据密钥的安全共享和管理来实现对不同用户的选择性数据访问授权控制.针对多数据拥有者可信云存储环境,以最小化用户的密钥安全传输/存储等密钥管理代价及其安全风险为目标,提出了一种新的基于全局逻辑层次图(global logical hierarchical graph,GLHG)的密钥推导机制的密钥管理方法.该方法通过GLHG密钥推导图来安全、等价地实施全局用户的数据访问授权策略,同时利用云服务提供商(半可信第三方)来执行GLHG密钥推导图结构的管理并引入代理重加密技术,从而进一步提高密钥管理执行效率.阐述了基于GLHG密钥推导图更新的动态访问控制支持策略,并对该方法进行安全性分析和实验对比分析.     

多租户环境下基于可信第三方的云安全模型研究

针对云计算中多租户环境特点,将可信第三方引入云计算的安全解决方案中,提出了一种新型的基于可信第三方的云安全模型。在该模型基础上,讨论了认证协议,并设计了基于TTP的多租户资源分配算法。采用CloudSim模拟工具进行仿真实验和性能比较分析,将短任务先行策略、先来先服务策略与本策略在资源成功执行率方面进行比较。实验结果表明,该模型能将可信度最高的云节点资源提供给云用户,有效构建了实体之间的信任网,可验证数据的正确性和数据交换的正确性,提供了多层次、分布式环境下端对端的安全服务。     

一种基于集成可信身份识别和访问管理方法的安全可信网络框架

本文提出一种基于集成可信身份识别和访问管理方法的安全可信网络框架,该框架提供了一种灵活建模和描述数字用户身份的机制,同时支持基于事务的隐私保护和个人数据获取,以及灵活的第三方问责机制与端到端的安全交流,从而完成可信认证。     

移动可信接入轻量级认证与评估协议

为增强移动终端可信网络接入认证与评估协议的可用性,降低网络通信负载及终端计算负载,提出一种轻量级的身份认证与平台鉴别评估协议。协议基于接入双方在首次接入时共享的认证密钥以及对方的可信平台配置信息,在不需要可信第三方参与的情况下,完成快速的身份认证与鉴别评估。协议减少了网络数据交换次数以及接入双方的计算工作量,在保证接入认证与评估所需的安全属性的同时,还增强了平台配置信息的机密性以及抵抗重放攻击的能力。安全性和性能分析表明,所提协议适合无线网络通信环境下的移动终端可信网络接入。     

一种基于可信等级的安全互操作模型

传统的访问控制方式已不能满足多域环境下的资源共享和跨域访问的安全需求,建立安全互操作模型是进行安全互操作的有效途径。针对现有域间安全互操作模型未考虑用户平台的问题,提出了一种基于可信等级的域间安全互操作(TLRBAC)模型。该模型引入了用户可信等级、平台可信等级和域可信等级,制定了域间安全互操作方法。分析表明该模型既保证了用户的可信接入,又能有效地控制因平台环境而引起的安全风险问题。     

基于秘密共享的组密钥协商方案

基于[(t,n)]门限秘密共享的思想,提出一种组密钥协商方案,该方案应用对称多项式可以不需要提前保证组内用户间通信信道的安全。每个用户根据share计算自己的分量（Component）,通过秘密恢复机制实现组密钥协商和验证。在线可信第三方的情况下,新用户通过秘密共享机制与原有组用户协商新的组密钥,实现新用户的动态加入。使用组密钥加密通信信息,可以降低多播、组播及多跳通信时的计算开销。与传统的组密钥协商方案相比,该方案可以抵御[t-1]个内部攻击者,无需在线可信第三方,无需用户间预先存在安全信道,并且支持新用户的动态加入。因此,方案更加安全灵活。     

改进的可信网络连接机制

针对传统可信网络中存在会话密钥协商过程易受中间人攻击的不足,提出改进的可信网络连接机制。该机制基于椭圆曲线Diffie-Hellman（ ECDH）算法实现会话密钥的安全协商,用户与节点使用私钥和随机数完成会话密钥的计算。分析表明改进的密钥协商协议具有抗中间人攻击、高效性等特点,会话密钥具有前向安全性及较强的新鲜性和保密性。     

一种可信第三方医学影像数据云平台身份认证

身份认证是云计算安全应用的挑战之一。针对Hadoop医学影像数据平台,提出改进的双服务器模型,并采用基于三角形原则的密码存储方法存储口令。其次,在该模型的基础上提出基于可信第三方的云存储架构。安全分析表明：基于双服务器模型的身份认证机制能够一定程度上改善口令认证的不足,加强口令存储安全,基于可信第三方的云存储架构能够实现用户信息管理和数据存储的分离,保护用户隐私。两者有机结合加强了医学影像平台的身份认证安全,防止攻击者访问云平台,窃取Dicom数据用于非法途径。     

标准模型下高效的三方口令认证密钥交换协议

三方口令认证密钥交换协议允许两个分别与服务器共享不同口令的用户在服务器的协助下建立共享的会话密钥,从而实现了用户间端到端的安全通信.现阶段,多数的三方口令认证密钥交换协议都是在随机预言模型下可证明安全的.但在实际应用中,利用哈希函数对随机预言函数进行实例化的时候会给随机预言模型下可证明安全的协议带来安全隐患,甚至将导致协议不安全.以基于ElGamal加密的平滑投射哈希函数为工具,在共同参考串模型下设计了一种高效的三方口令认证密钥交换协议,并且在标准模型下基于DDH假设证明了协议的安全性.与已有的同类协议相比,该协议在同等的安全假设下具有更高的计算效率和通信效率,因此更适用于大规模的端到端通信环境.     

云计算环境下基于属性的撤销方案

针对云环境下密文策略属性基加密共享数据的访问权限撤销问题,提出了基于属性的撤销方案。方案中可信第三方从带有全局标识的用户属性集中查找满足密文访问结构的属性集,为该交集中的每个属性生成带有相同全局标识的密钥组件,通过组合密钥组件生成用户私钥。当发生撤销时,更新撤销用户属性的密钥组件并分发给拥有该属性的其他用户,同时生成对应的重加密密钥来对密文重加密。安全性分析和实验表明,本方案是选择明文攻击安全的,能有效实现属性的即时撤销,解决多授权结构密钥分发的同步问题。采用hash函数可使密文长度达到常数级,进一步减少资源开销,满足实际云环境中属性安全撤销的应用需求。     

基于可信计算和HIP的Web数据库安全模型

为解决现有Web数据库系统在多宿主、可移动网络环境中的应用安全问题,引入策略执霂模块(PEM),提出一种基于可雷计算和主机标识雟议(HIP)的Web数据库安全模雿。使用HIP对平台身份进霂验证,利用可雷计算模块确保平台安全。分析结果表明,该模雿具有较好的安全霆,在支持主机移动和多宿主应用的同时,能够抵御病毒、木马等平台内部危害以及拒绝服务攻击、中间人攻击等网络威雤。     

基于TrustZone的可信移动终端云服务安全接入方案

可信云架构为云计算用户提供了安全可信的云服务执行环境,保护了用户私有数据的计算与存储安全. 然而在移动云计算高速发展的今天, 仍然没有移动终端接入可信云服务的安全解决方案. 针对上述问题, 提出了一种可信移动终端云服务安全接入方案, 方案充分考虑了移动云计算应用背景, 利用ARM TrustZone硬件隔离技术构建可信移动终端, 保护云服务客户端及安全敏感操作在移动终端的安全执行, 结合物理不可克隆函数技术, 给出了移动终端密钥与敏感数据管理机制. 在此基础之上, 借鉴可信计算技术思想, 设计了云服务安全接入协议, 协议兼容可信云架构, 提供云服务端与移动客户端间的端到端认证. 分析了方案具备的6种安全属性, 给出了基于方案的移动云存储应用实例, 实现了方案的原型系统. 实验结果表明, 可信移动终端TCB较小, 方案具有良好的可扩展性和安全可控性, 整体运行效率较高.     

可信匿名认证协议的研究与设计?

基于可信计算技术,设计可信匿名认证协议,实现用户与服务器间的双向身份认证以及服务器对用户平台的可信性评估。服务器通过为可信用户颁发可多次使用的授权接入证书,以提高工作效率,降低可信平台模块的度量负载。在通用可组合安全模型下的验证结果表明,该协议安全可信,具有高效性、可控性、跨域性等特点。     

一种网络间可信连接协议

为了解决深化“互联网+先进制造业”进程中网络可信互连问题，引入了可信连接架构（trusted connect architecture，简称TCA）技术.基于TCA技术思想，针对网络间可信认证需求，设计了一种支持网络间互连的可信连接协议（TCA-SNI）.引入了网络间双向认证过程，给出了TCA-SNI协议的交互过程；使用扩展的SVO逻辑系统对协议进行逻辑推理，证明该协议是安全可靠的；使用Dolev-Yao攻击者模型对协议进行攻击测试，实验结果表明，协议的安全目标均已达成，证明该协议可以抵御真实网络中的攻击.     

基于区块链监管的联盟数据可信流通

随着大数据技术在网络开放环境中的推广应用,越来越多的机构合作联盟产生,数据的共享与流通成为联盟中重要的资源共享方式,尤其在银行、医疗等联合作业场景中,只有系统中的各个组成机构共享各自拥有的数据,才能形成全面、清晰的业务视图,有效提升联盟的服务和生产效率。然而,在机构之间数据流通的过程中,在跨不同利益主体之间如何控制与追溯数据流向成为支持数据高效可信流通必须要解决的问题。提出了一种基于区块链监管的数据可信流通系统,通过区块链技术保证数据的流通信息不可篡改、可追溯,从而促进安全可信的数据共享流通生态建设。在此基础上,针对在开放环境中大规模网络环境存在的传输效率低、网络不稳定的复杂情况,在系统结构中引入可信代理作为数据服务的接口,从安全性与性能2个角度对系统进行优化,实现可信高效的数据流通。基于Hyperledger Fabric实现了原型系统,实验结果表明,系统在流通数据规模、用户请求并发规模等方面都具有良好的可扩展性。     

基于可信计算平台的接入认证模型和OIAP授权协议的研究与应用

在参考现有认证技术的基础上,提出了一种基于可信计算平台的可信接入认证模型.利用此模型可以及时发现待接入设备是否是安全可信,然后进行正确处理.在确定接入的设备是安全可信后,考虑到下一步此设备需要使用认证授权协议OIAP向服务资源发出申请,但是OIAP协议本身存在基于口令机制的缺陷,为此本文还提出增强OIAP协议安全性的方法.在＂八六三＂项目＂可信计算系统平台＂中的实际应用证明上述的模型和方法的有效性,并展现了其良好的应用前景.     

可信数据库环境下面向服务的自适应密文数据查询方法

实现加密数据的高效安全查询是保证可信数据库安全性和实用性的关键.与目前加密数据查询采用的静态密文分段方法不同,论文基于加密数据的分布和用户查询类型、分布规律,提出了一种自适应加密索引AEI(Adaptive Encrypted Index),实现面向服务的加密数据查询.AEI通过分析查询服务对查询性能的影响,根据承载服务特性、密文数据分布、用户查询分布采用自适应的加密索引划分策略,获得更好的加密数据查询性能.基于AEI方法可在可信数据库环境下实现密文数据查询,并通过了相关性能测试.实验数据表明,与其它加密数据查询方法相比,AEI方法具有更好的适应性和更高的加密数据查询效率.     

基于属性封印的可信传输协议设计

基于非对称密码学的传统信息交换机制中,通过密钥实现信息保密及平台身份认证的方式存在较多安全不足.由此,基于可信计算研究的新PC体系结构提出一种实现传输终端配置安全性认证和保障数据传输及使用安全的信息传输方案,并且基于属性封印的思想,采用Pederson承诺和离散对数不等的零知识证明该方案,设计了具体密码协议以实现该方案.通过随机预言模型证明了该协议的安全性,并将该协议应用于一个真实的移动支付实例,展示了其使用方式.     

网站可信标识架构与查验协议研究

高可信性是下一代互联网的重要特征,主要包括服务提供者可信、信息传输可信和终端用户可信,其中服务提供者的身份可信是构建可信网络的前提。为此,提出一种网站身份可信标识的体系结构,描述基于域名资源记录的网站可信标识查验协议。通过该协议,用户可在各种互联网应用中方便地查询服务提供者的身份信息。实验结果表明,该体系结构与相关查询协议在效率、易用性、可扩展性等方面均可满足实际应用需要,单机查询性能达到15万次／s。     

可信平台模块自动化测试研究

可信平台模块(trusted platform module,TPM)是信息安全领域新发展趋势可信计算的关键部件,对其进行规范符合性测试非常有必要.由于传统测试方法与经验无法满足精确、易被机器处理的测试要求,状态机理论可为符合性测试的正确性提供理论基础,但易于产生状态爆炸问题.因此,基于TPM规范进行了一致性测试建模,提出相应策略提高测试效率,建立了TPM自动化测试工具.该工具能基于数据库自动生成测试用例,根据状态图进行一致性测试或自定义测试,达到过程可视化的效果.针对待测试产品得出了较为全面一致性结论和基本安全分析,为今后的可信产品安全性测试打下基础.