抗关键词猜测的授权可搜索加密方案

大多数可搜索加密方案仅支持对单关键词集的搜索,且数据使用者不能迅速对云服务器返回的密文进行有效性判断,同时考虑到云服务器具有较强的计算能力,可能会对关键词进行猜测,且没有对数据使用者的身份进行验证。针对上述问题,该文提出一个对数据使用者身份验证的抗关键词猜测的授权多关键词可搜索加密方案。方案中数据使用者与数据属主给授权服务器进行授权,从而验证数据使用者是否为合法用户;若验证通过,则授权服务器利用授权信息协助数据使用者对云服务器返回的密文进行有效性检测;同时数据使用者利用服务器的公钥和伪关键词对关键词生成陷门搜索凭证,从而保证关键词的不可区分性。同时数据属主在加密时,利用云服务器的公钥、授权服务器的公钥以及数据使用者的公钥,可以防止合谋攻击。最后在随机预言机模型下证明了所提方案的安全性,并通过仿真实验验证,所提方案在多关键词环境下具有较好的效率。     

基于区块链的多关键词模糊搜索加密方案

针对1对多数据密文共享中多关键词模糊匹配和用户公平性问题,该文提出一种基于区块链的多关键词模糊搜索加密方案。该文提出一种R-HashMap索引结构,通过使用对偶编码函数和位置敏感哈希函数来构建安全索引,并采用K最近邻算法来加密索引,通过计算欧式距离度量查询关键词向量与索引节点之间的相似性,实现多关键词模糊密文搜索。该文除了消除预定义词典和降低存储开销外,还在不增加搜索复杂度的前提下实现对安全索引的更新。此外,将以太坊区块链技术与可搜索加密方案相结合避免了恶意服务器对数据的篡改,使用智能合约作为可信第三方进行检索工作,不仅可以防止云服务器内部的关键词猜测攻击,还可以解决检索结果不正确的问题。通过安全性证明分析,该文不但满足自适应选择关键词语义安全性,还可以保护用户隐私和数据安全。将该文与其他方案进行实验对比,证明该文在保证精确度的前提下,时间开销上具有更好的效率优势。     

云环境下关键词搜索加密算法研究

现有方案将关键词搜索加密和属性基加密相结合,解决了云环境下访问控制问题,但是未充分考虑信道安全以及关键词猜测攻击等安全问题。针对上述问题,提出了一种指派搜索服务器的关键词搜索属性加密方案,实现了关键词搜索访问权限控制,且检索不需要安全信道,可抵抗离线/在线关键词猜测攻击。实验结果表明,方案性能方面可取得较好结果,可应用于云环境。     

基于授权的多服务器可搜索密文策略属性基加密方案

针对现有属性基可搜索加密方案缺乏对云服务器授权的服务问题,该文提出一种基于授权的可搜索密文策略属性基加密(CP-ABE)方案。方案通过云过滤服务器、云搜索服务器和云存储服务器协同合作实现搜索服务。用户可将生成的授权信息和陷门信息分别发送给云过滤服务器和云搜索服务器,在不解密密文的情况下,云过滤服务器可对所有密文进行检测。该方案利用多个属性授权机构,在保证数据机密性的前提下能进行高效的细粒度访问,解决数据用户密钥泄露问题,提高数据用户对云端数据的检索效率。通过安全性分析,证明方案在提供数据检索服务的同时无法窃取数据用户的敏感信息,且能够有效地防止数据隐私的泄露。     

一个高效的基于连接关键词的可搜索加密方案

在存储服务中,可搜索加密方案使得用户能够有选择地访问其密文数据,同时还能确保用户搜索数据的机密性。基于连接关键词(即多个关键词的布尔组合)的可搜索加密方案因其更高的搜索精度在安全存储服务中有着重要的应用价值。目前已有的基于连接关键词的可搜索加密方案存在诸如连接关键词的陷门太大、搜索效率不高及不支持多用户等问题。该文采用授权用户和存储服务器先后对关键词加密的方式提出了一个高效的基于连接关键词的可搜索加密方案,使得授权用户能够利用连接关键词的陷门搜索加密文档。在确定性Diffie-Hellman问题假设下,证明了方案的安全性。通过与现有方案相比较,提出的方案在通信和计算代价,即搜索陷门大小、关键词加密和搜索的速度等方面的综合效率得到提高。此外,提出的方案支持多用户,即能够动态地增加和撤销用户,使得用户能够直接在存储服务器上进行数据共享。     

一对多场景下的公钥时控性可搜索加密

为有效解决多接收者时间相关密文检索问题,采用广播加密技术提出一对多公钥时控性可搜索加密机制--发送者将加密的数据发送至云服务器,使得仅授权用户组成员可检索下载包含特定关键词的密文,但只能在指定的未来时间之后解密.给出方案及其安全游戏模型的形式化定义,提出两种基于q-DBDHI问题的可证明安全方案,并严格证明所提方案在自适应选择明文攻击下是安全的.效率分析表明,两种方案在执行过程中,实现了计算、存储、传输规模与用户规模无关;与相关方案相比,方案2具有更高效率.     

一种新的云存储数据容错存储方式检验方法

云存储中,防止数据丢失的关键是实现文件容错。然而,云存储服务商可能没有提供承诺的容错水平,导致用户蒙受数据丢失和经济损失的双重风险。现有云存储数据容错存储方式检验方法存在服务器预读取欺骗攻击,并且效率低、实用性差,不能达到在一定概率范围内,快速、轻量级地检测出犯规的服务器行为的要求。针对上述问题,该文利用磁盘顺序存取和随机存取的差异性设计了一种远程数据容错存储方式检验方法 随机与顺序访问时间差异化(DRST)方法,其原理是文件块被分散地放在不同磁盘上,读取一个磁盘上顺序存储的文件块比随机读取不同磁盘上的文件块所需的响应时间短。最后,对所提方法进行了严格的理论证明和深入的性能分析,结果表明,所提方法能够快速检验出服务器是否为用户提供了其承诺的容错水平,并且比现有方案更安全,更高效。     

支持属性撤销的可验证多关键词搜索加密方案

近年来,可搜索加密技术及细粒度访问控制的属性加密在云存储环境下得到广泛应用。考虑到现存的基于属性的可搜索加密方案存在仅支持单关键词搜索而不支持属性撤销的问题,以及单关键词搜索可能造成返回搜索结果部分错误并导致计算和宽带资源浪费的缺陷,该文提出一种支持属性撤销的可验证多关键词搜索加密方案。该方案允许用户检测云服务器搜索结果的正确性,同时在细粒度访问控制结构中支持用户属性的撤销,且在属性撤销过程中不需要更新密钥和重加密密文。该文在随机预言机模型下基于判定性线性假设被证明具有抵抗选择关键词集攻击安全性及关键词隐私性,同时从理论和实验两方面分析验证了该方案具有较高的计算效率与存储效率。     

智慧医疗中基于属性加密的云存储数据共享

在电子病历系统中,为了实现多用户环境下的数据搜索,该文提出一种属性基可搜索加密方案。该文将密文和安全索引存储在医疗云,当用户请求医疗数据时,利用属性基可搜索加密算法进行数据搜索,实现了细粒度访问控制。同时方案引入了密文验证算法,解决了半诚实且好奇的云服务器模型下搜索结果不正确的问题。利用数据去重技术实现了重复数据的消除,减少占用医疗云的存储空间。方案同时实现了访问策略的隐藏,保证了数据用户的隐私安全。安全性分析表明,所提方案能很好地保护用户的隐私以及数据的安全。性能分析表明,该方案具有较好的性能,更加适用于智慧医疗等多对多应用场景,有效实现了医生和第三方数据用户在不侵犯患者隐私的前提下共享患者电子病历。     

双云安全计算架构

针对现有安全技术对云计算数据外包保护的不足,提出一个可以应用于不可信商业云环境的数据外包计算和存储双云安全框架,用户通过一个可信任的云(可以是一个私有云或是通过多个安全硬件模块建立的云)来通信,可信的云加密并校验不可信云中存储的数据以及执行的操作。通过分离计算,把可信的云用来处理对时间不敏感的安全设置操作,同时用商业不可信云来处理大量的计算,从而实现安全的云计算数据外包。     

云计算环境下支持排名的关键词加密检索方法

随着云计算的出现,越来越多的数据开始集中存储到云端,为了保护数据隐私,敏感数据需要在外包到云端之前进行加密,使在加密数据上进行有效检索成为一个挑战性任务。尽管传统的加密检索模型支持在加密数据上进行关键词检索,但是它们没有描述检索结果的相关度,导致返回所有包含关键词的检索结果占用了大量的网络带宽,并且用户从返回的检索结果中再次选择最相关的结果也会产生大量的时间开销,为此,提出了云计算环境下支持排名的关键词加密检索方法。该方法根据相关度返回排序后的检索结果,其中的保序对称加密模型不仅防止了相关度信息的泄漏,而且提供了高效的检索性能。实验表明了该方法的有效性。     

Research on technology of data encryption and search based on access broker

Broker executed searchable encryption (BESE) scheme was proposed for the confidentiality issues of cloud application data.The scheme did not need to modify the cloud application or user habits,thus had strong applicability.Firstly,systematic and quantitative analysis on BESE scheme was conducted in terms of query expressiveness,performance and security.Then,the main challenges of BESE scheme including securely sharing index and encrypted data between brokers were pointed out,and corresponding schemes were proposed to address the above challenges.The experimental results show that the BESE scheme can effectively protect the user data in the cloud,achieve a variety of search functions,and has high efficiency and security.     

对称可搜索加密技术研究进展

云计算作为一种新型计算模式,具有海量资源、动态扩展、按需分配等特点。资源受限的用户可以将计算任务外包给云服务器,在享受高质量数据服务的同时大大降低了本地管理开销。然而,数据外包导致数据所有权与管理权分离,如何保证数据的安全性成为云计算中亟待解决的关键问题。传统的加密技术虽然可以保证数据的机密性,但是在密文中如何执行有意义的检索操作成为一个巨大的挑战。为了保证数据机密性的同时实现密文数据的高效检索,可搜索加密技术应运而生。近年来,可搜索加密方案的设计日趋多样化,旨在提高方案的实用性。该文主要围绕目前可搜索加密方案的研究热点,从4个方面展开阐述,具体包括:单关键词检索、多模式检索、前/后向安全检索和可验证检索。该文主要介绍和分析具有代表性的研究成果,总结最新研究进展及提炼关键技术难点,最后对未来的研究方向进行展望。     

Dynamic searchable encryption with privacy protection for cloud computing

The dynamic searchable encryption schemes generate search tokens for the encrypted data on a cloud server periodically or on a demand. With such search tokens, a user can query the encrypted data whiles preserving the data's privacy; ie, the cloud server can retrieve the query results to the user but do not know the content of the encrypted data. A framework DSSE with Forward Privacy (dynamic symmetric searchable encryption [DSSE] with forward privacy), which consists of Internet of Things and Cloud storage, with the attributes of the searchable encryption and the privacy preserving are proposed. Compared with the known DSSE schemes, our approach supports the multiusers query. Furthermore, our approach successfully patched most of the security flaws related to the sensitive information's leakage in the DSSE schemes. Both security analysis and simulations show that our approach outperforms other DSSE schemes with respect to both effectiveness and efficiency.     

云环境中抵御内部关键字猜测攻击的快速公钥可搜索加密方案

随着云计算的发展,以密文检索为核心的安全和搜索性能问题成为研究的重点。在传统的加密方案中,大多只解决了抵御外部关键字猜测攻击问题,往往忽视了诚实且好奇的云服务器问题。为了提高密文安全性,该文提出快速搜索的抵御内部关键字攻击方案。首先,引入高效的加密倒排索引结构的公钥密文搜索方案,实现关键字的并行搜索任务。其次,在构建密文倒排索引时加入数据拥有者的私钥抵御恶意云服务器的关键字攻击。与传统的公钥可搜索加密相比,该方案在很大程度上增强了搜索系统的安全性和搜索效率。     

Attribute-based proxy re-encryption scheme with multiple features

A ideal proxy re-encryption scheme has five features,such as one-way encryption,non-interaction,repeatability,controllability and verifiability.The existing schemes,however,have only two or three of the five features,which reduces the utility of them to some extent.For this,a new ciphertext-policy attribute-based proxy re-encryption (CP-ABPRE) scheme with the above five features was proposed.In the proposed scheme,the cloud proxy server could only re-encrypt the ciphertext specified by the delegator by using the re-encryption key,and resist the collusion attack between the user and the proxy satisfying the re-encryption sharing policy.Most of encryption and decryption were outsourced to cloud servers so that it reduced the computing burden on the user’s client.The security analysis show that the proposed scheme resists the selective chosen plaintext attack (SCPA).     

具有隐私保护的云存储访问控制方案

针对传统的访问控制方案无法在云计算环境下保护用户的属性隐私,提出了具有隐私保护的云存储访问控制方案。采用混合加密体制实现了数据的机密性,即利用对称密钥加密明文数据,再利用公钥密码体制对对称密钥进行加密。在新的访问控制方案中,公钥加密采用了匿名的密文策略下基于属性的加密技术。安全性分析表明,新方案在保护用户属性隐私的同时,达到了选择明文安全性,可抵抗恶意用户及云存储服务器的合谋攻击。     

Novel chaotic block encryption scheme for WSN based on dynamic sub key

In view of high efficiency and security requirements in WSN encryption algorithm,a lightweight chaotic block encryption algorithm was designed and a novel scheme of dynamic sub keys extension was proposed.To greatly reduce the computing burden of WSN nodes,this scheme made full use of WSN cloud servers monitoring platform,which was powerful in data computing and processing,and transfered the sub keys synchronization task from nodes to cloud servers.Experimental results and performance analysis show that the scheme has good characteristics of diffusion,confusion and statistical balance,strong key security and high algorithm efficiency.It has a good application prospect in the field of WSN communication encryption.