面向自动驾驶的高效可追踪的车联网匿名通信方案

自动驾驶汽车是人工智能与车联网相结合的产物.近年来,因自动驾驶汽车能极大地解放双手、提高交通效率和安全使其得到了工业界和学术界的广泛关注.然而,指令消息及车辆身份的隐私泄露问题严重阻碍了自动驾驶汽车的应用落地.解决该问题的最直接的方法是扩展使用车联网中基于假名的通信方案.但是,大多数此类方案不仅对车辆造成了较大的存储负担,也无法完全保护车辆身份隐私不被泄露.为此,提出了一个面向自动驾驶的高效可追踪的车联网匿名通信方案.在该方案中,车辆由一个多辆车共享的属性集合表示.由于属性集与车辆之间的一对多的关系,车辆的匿名性能自然地得到实现.该方案还能实现指令消息的保密性以及对恶意车辆的追踪.该方案在属性基加密方案中融合了认证加密,设计出了一种签密方案.该签密方案作为底层技术用来支持提出的匿名通信方案.该签密方案相较于现存的属性基签密方案是高效的,更适用于自动驾驶场景.最后,通过形式化的安全性分析和性能评估证明该通信方案是安全且高效的.     

面向便携式诊所的安全数据共享方案

随着物联网(Internet of Things, IoT)、云计算等技术的飞速发展,便携式诊所(portable health clinic, PHC)得以实现,并广泛应用于远程医疗.我国依托5G通信的大幅优势,积极推进智慧医疗的建设,搭建了多功能、高质量的远程医疗信息服务平台.以PHC为代表的远程医疗得以实现,离不开远程数据共享系统的技术支撑.目前IoT和云服务器(cloud server, CS)相结合(通常称为云边协同)的远程数据共享系统以其灵活性、高效性广受关注,然而其隐私和安全问题却鲜有研究.考虑到医疗数据的敏感性,致力于研究PHC数据共享系统的安全隐私问题,实现PHC系统中物联网感知数据的安全上传、个性密文的归一化、云服务器上动态多用户的细粒度访问控制、高效的解密操作,并给出形式化的安全性证明.在具体创新上,第一,分别对经典的代理重加密和属性基加密算法进行改进,提出IPRE-TO-FAME组合加密机制,以保障云边协同的PHC系统数据共享的安全性.第二,为了应对物联网终端数量众多、分散性强带来的密钥更新难题,借鉴代理重加密(proxy re-encryption, PRE)的思想,实现基于单方变换的密钥更新,即无需变换IoT终端密钥条件下的密钥更新.同时,应用场景中重加密方可视为完全可信,而常规PRE机制重加密方通常为不可信的第三方服务器,为此,改进经典PRE算法,提出一种高效的IPRE(improved PRE)算法,以适应提出的场景;第三,改进经典的FAME (fast attribute-based message encryption)机制,实现动态多用户的细粒度访问控制,便于用户可以随时随地使用便携式智能设备访问数据.安全性证明、理论分析和实验结果证明,提出的方案具有较好的安全性和较强的实用性,是一类解决PHC安全数据共享问题的有效方案.     

可验证的属性基定时签名方案及其应用

可验证定时签名（VTS）方案允许在给定的时间内对已知消息上的签名进行锁定,在执行时间为T的顺序计算后,任何人都可从时间锁（time-lock）中提取出该签名.可验证性保证了在无需解开时间锁的情况下,任何人都可以公开地验证时间锁中是否包含已知消息上的合理签名,且可以在执行时间T的顺序计算后获得该签名.提出了可验证的属性基定时签名（verifiable attribute-based timed signatures,VABTS）概念,并给出了一个可撤销和可追溯的VABTS方案（RT-VABTS）的具体构造.RT-VABTS方案可同时支持签名者身份隐私保护、动态的用户撤销、可追溯性和定时性,并能解决属性基密码中的密钥托管问题.VABTS具有非常广阔的应用前景,特别列举了VABTS的两种应用场景：构建准入区块链中隐私保护的支付通道网络和实现公平的隐私多方计算.最后,通过形式化的安全性分析和性能评估证明实例化的RT-VABTS方案是安全且高效的.     

后量子基于验证元的三方口令认证密钥交换协议

针对服务器直接以明文的方式存储口令,存在服务器泄露的风险,基于两方的基于格的口令认证密钥交换(PAKE)协议不适用于大规模通信系统的问题,提出了一种格上基于验证元的三方口令认证密钥交换协议.通过随机口令哈希方案生成验证元,并结合口令策略检查机制实现口令的检查,利用基于格的CCA安全公钥加密体制构造一个新的基于验证元的3...