基于身份加密的OOXML文档安全自毁方案

针对办公开放XML(Office Open XML,OOXML)格式的文档在全生命周期的隐私安全问题,提出了基于身份加密的OOXML文档安全自毁方案,使得用户的隐私性办公开放XML文档在用户设置的授权期限后主动删除.选择密钥把文档对称加密,同时对该密钥进行基于身份的加密(Identity-Based Encryption,IBE),然后把文档的一部分密文和密钥的密文混合处理,并将混合密文份额发送到对象存储系统上.     

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。     

支持撤销的多授权中心访问控制方案

为了缓解单授权中心的计算压力,近些年提出了多授权中心的访问控制方案.这些方案对于用户及属性的撤销问题并没有有效地解决.本文提出了一种基于CP-ABE的支持用户和属性撤销的多授权中心访问控制方案.通过引入密钥加密密钥（key encryption key,KEK）树实现用户和属性层级的撤销,同时将计算压力分散给多个授权中心,并将部分解密交给云服务器,减少了用户的计算消耗.通过安全性证明和实验结果表明,方案可以抵御合谋攻击,同时有效地降低撤销过程中密文和密钥更新的消耗时间.￣      

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.     

具有隐私性保护的基于身份的多接收者加密方案

多接收者加密可以被用于很多重要场合,如先付费电视系统、流媒体服务等,这些应用中,只有授权或者付费的用户才能获得服务。针对现有基于身份的多接收者加密方案存在的暴露接收者身份,计算代价过高等问题,提出了一个具有隐私性保护的多接收者加密方案。新方案密文中不包含接收者身份列表,以保护接收者隐私;每个接受者在解密前便可验证自己是不是授权用户,避免大量不必要的解密开销。对比现有方案,本文方案真正意义上实现了接收者匿名性,并且加解密效率优势明显,可以用于不安全和开放网络环境中的敏感消息广播。     

支持用户撤销的多授权机构的属性加密方案

目前多数基于属性加密的云存储访问控制研究是基于单授权机构,系统内仅有一个授权机构为用户颁发属性密钥,可信而好奇的单授权机构会凭借用户提交的属性对用户的身份、职业等隐私信息进行判断和推测,特别是在单授权机构不可信或遭受恶意攻击的情况下,可能造成密钥泄露而导致云端数据被非法解密。为了避免上述两种安全问题,结合现有的多授权机构的思想,使不同权限的授权机构管理不同属性并进行属性相关密钥分发,大大降低了单一信任机构的工作量,解决了单授权机构下的密钥泄露或滥用问题,同时提高了用户的隐私数据保护;通过访问树技术实现了AND、OR及Threshold灵活访问策略,且将用户身份标识设置在访问树中来实现用户的撤销,撤销出现后只需更新部分密文而无需更新属性密钥,因而减少了计算开销。在标准模型下证明了该方案在选择身份属性攻击模型下是安全的,其安全性规约到判定性双线性Diffie-Hellman(decisional bilinear Diffie-Hellman, DBDH)问题。     

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。     

更高效的选择密文安全基于身份的双接收者加密方案

双接收者加密(Dual Receiver Encryption,DRE)是一种特殊的公钥加密(Public Key Encryption,PKE)体制,它允许两个独立的接收者分别解密同一密文得到相应的正确明文信息.双接收者加密非常适用于敏感信息需要被监督方或者第三方解密的应用场景.基于传统公钥加密方案构造的双接收者加密方案需要额外的开销来进行公钥证书的发放和管理;而基于身份的双接收者加密(Identity-Based Dual Receiver Encryption,ID-DRE)可以避免公钥证书的问题.第一个基于身份的双接收者加密方案是通过一个高效的基于身份的加密方案(Identity-Based Encryption,IBE)构造而得.本文首先利用从IBE构造可抵抗选择密文攻击(Chosen-Ciphertext Attack,CCA)的PKE的通用技术对上述方案进行扩展,得到了不可区分选择身份和选择密文攻击安全(Indistinguishability Against Adaptively Chosen Identity and Chosen-Ciphertext Attack,IND-ID-CCA)的加密方案.并通过基于双线性判定Diffie-Hellman(Bilinear Decision Diffie-Hellman,BDDH)假设(BDDH假设),对此方案的安全性进行了证明.最后,将此加密方案扩展成一个非交互式公开可认证的双接收者加密方案,该方案是目前已知的第一个非交互式公开可认证的基于身份的双接收者加密方案.     

可证安全的无证书多消息同步广播签密方案

针对现有多接收者签密方案中只能对单消息加密与密文难以定位等问题,需要进一步研究实现发送者在一个逻辑步骤中签密不同的消息并同步安全广播给多个接收者的功能,基于椭圆曲线加密机制,提出了一种无证书多接收者多消息同步广播签密方案.该方案以每个接收者的身份标识作为输入,产生拉格朗日插值多项式系数向量,结合随机数生成密文索引,解决了接收者密文定位问题;结合椭圆曲线循环群上随机元素生成加密密钥,解决了接收者解密密文和身份匿名保护问题.在随机谕言机模型下,基于计算性Diffie-Hellman假设和椭圆曲线离散对数假设,证明了该方案满足机密性和不可伪造性.性能和效率分析表明,在未降低计算效率和通信效率的同时,该方案是安全性能和完整程度最优的方案.     

密文策略的权重属性基加密方案

在综合分析现有密文策略属性基加密方案的基础上,针对现有密文策略属性基加密方案较少考虑属性重要性的现状,将权重的概念引入到密文策略属性基加密方案中.授权机构依据属性在系统中的重要程度为其分配不同的权值,并依据属性的权值,通过属性转化算法将属性集合转化为属性权重分割集,利用线性秘密共享方法来实现密文策略权重属性基加密方案.提出了密文策略权重属性基加密方案的安全模型,在判定性双线性Diffie-Hellman指数假设下证明了该方案在标准模型下抵抗选择明文攻击的能力.密文策略权重属性基加密方案尽管在密文和密钥长度方面有所增加,但方案既可以支持细粒度的访问控制,又可以体现出属性的重要性,更加贴近于实际环境.