云安全研究进展综述

 随着云计算在学术界和工业界的兴起,云计算也不可避免的带来了一些安全问题.本文对云计算的安全需求进行了总结,指出云计算不仅在机密性、数据完整性、访问控制和身份认证等传统安全性上存在需求,而且在可信性、配置安全性、虚拟机安全性等方面具有新的安全需求.我们对云计算的两个典型产品Amazon Web Services和Windows Azure的安全状况进行了总结,并阐述了针对云计算的拒绝服务攻击和旁通道攻击.基于云计算的安全需求和面临的攻击,对现有安全机制进行了优缺点分析,系统的总结了现有的安全机制.     

压缩感知测量方法的机密性

分析了压缩感知（CS）的安全性问题,讨论了在攻击者不知道测量矩阵情况下是否 可以有效对信号进行重构的问题,论证了压缩感知可以达到保密性但达不到完善的保密性 。最后联合信道容量和速率失真函数,讨论了压缩感知恢复信号所需测量数据量的下限,并 分析了测量噪声对信号重构性能的影响。     

基于代理重加密的云存储密文访问控制方案

针对在不可信的云存储中,数据的机密性得不到保证的情况,提出一种新的代理重加密(PRE)算法,并将其应用于云存储访问控制方案中,该方案将一部分密文存储云中共享,另一部分密文直接发送给用户。证明了该访问控制方案在第三方的不可信任的开放环境下云存储中敏感数据的机密性。通过分析对比,结果表明：发送方对密文的传递可控,该方案利用代理重加密的性质,在一对多的云存储访问控制方案中,密文运算量和存储不会随着用户的增长而呈线性增长,显著降低了通信过程中数据运算量和交互量,有效减少数据的存储空间。该方案实现了云存储中敏感数据的安全高效共享。     

结合在线/离线方法的无证书签密

作为密码学原语,签密同时具有签名的认证性与加密的机密性。在线/离线签密结合了在线/离线的方法,在已有基础上提高了系统的效率。但目前的在线/离线签密方案大多数都是在基于身份的环境下实现的,都存在密钥托管的安全问题。基于无证书密码体制撤销证书管理及无密钥托管问题的优点,提出了一种安全的在线/离线的无证书签密方案,满足离线阶段不需要确定接收者身份信息的条件,并在随机预言模型中证明了方案的安全性。     

高效安全的身份混合签密方案

现有的基于身份混合签密方案要么存在已知安全缺陷,要么计算开销较高。通过引入vBNN-IBS签名算法,提出一种新的基于身份的混合签密方案。新方案基于椭圆曲线上的离散对数问题和计算Diffie-Hellman问题,不使用双线性对操作,有效地降低了计算开销,总开销降低到只有7次椭圆曲线上的点乘运算,远低于同类型其他方案。在随机预言机模型下,新方案被证明是安全的,满足不可伪造性和机密性。此外,还指出孙银霞等(孙银霞,李晖.高效无证书混合签密.软件学报,2011,22(7): 1690-1698)的方案不满足不可伪造性。     

面向重复数据消除的备份数据加密方法

为解决保证数据机密性与提高重复数据消除率之间的矛盾,提出了一种面向重复数据消除的备份数据加密方法,该方法利用分块内容的哈希值生成分块对称密钥,保证了明文分块与密文分块之间的一一对应。只要用户私钥和身份识别口令不同时泄露,该方法能够有效保证备份数据存储及传输过程中的机密性。实验结果表明,该方法较好地解决了传统加密方法与重复数据消除技术不兼容的问题,大幅度提高了加密备份数据的存储空间利用率,适用于对数据机密性有要求的海量数据备份应用。     

对两个可转变认证加密方案的分析和改进

该文对可转变认证加密进行了研究,指出了Wu-Hsu(2002)方案和Huang-Chang(2003)方案中存在的问题,分别给出了这两个方案的改进方案,很好地解决了认证加密方案的公开验证问题。     

一个安全的网络存储系统的设计与实现

开放式环境下,敏感数据的存储与传输很容易受到攻击。HermitFS安全存储系统利用强加密算法与安全协议,对网络存储数据进行安全保护,并提供灵括的共享机制。实验表明,HermitFS能够在开放式环境下防止未授权的信息访问,并达到较小的存储开销与可接受的性能。     

公平非否认协议的有限状态分析

本文针对公平非否认协议给出了一种基于有限状态自动机的分析模型,并使用SPIN模型检测工具,对Zhou-Gollmann非否认协议进行了分析,结果发现该协议不满足公平性和机密性．为此对该协议进行了改进。     

一种面向云端辅助工业控制系统的安全机制

随着云计算、物联网等信息通信技术与数据采集与监控系统的整合, 工业控制系统面临新的安全问题, 其中数据的完整性、机密性保护和有效的身份认证问题受到了关注.为了在这样一个多功能、分布式的环境中解决这些问题, 该文利用基于属性的加密方法, 构建访问控制策略, 为用户提供身份认证和授权服务, 保护用户与工业控制系统间的数据通信安全并实时检查存储数据的完整性.方案从正确性、安全性及系统性能等方面做出分析, 并与常用的认证方法进行了对比.