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.     

基于区块链的公钥可搜索加密方案

针对公钥加密方案的陷门安全问题,引入随机数构造陷门与索引,用于抵御来自服务器内部的关键字猜测攻击,避免因服务器好奇行为带来的数据泄露。对第三方的可信问题进行研究,将区块链技术与可搜索加密方案相结合,使用智能合约作为可信第三方进行检索工作,既可以防止服务器内部的关键字猜测攻击,又可以保证检索结果的正确性,从而限制服务器在下发数据时的恶意行为。通过安全性分析,验证了所提方案满足IND-KGA安全性。经过与其他方案进行实验对比,证明了所提方案在时间开销上具有一定的优势。     

安全性增强的无证书可搜索公钥加密方案

随着云计算的飞速发展,如何利用云服务器进行数据的安全存储成为相关领域的研究热点问题.云存储可以在节省本地管理成本的同时,增强存储数据的可访问性和可用性,但也会面临数据隐私泄露的风险,从而威胁数据安全.而用户将文件加密后上传又会面临如何在云端对加密数据进行有效搜索的问题.应运而生的可搜索加密技术不仅能高效检索出访问者所需...     

支持关键字搜索的无证书密文等值测试加密方案

公钥加密等值测试(PKEET)可以实现云环境下不同公钥加密数据之间的密文等值比较,即不对密文解密的情况下测试两个密文对应的明文是否一致。但是,密文等值测试加密不提供关键字密文搜索功能。已有密文等值测试加密方案直接以消息生成陷门作为等值测试的凭证,测试的准确度不高,搜索效率较低。针对此问题,该文首先提出了支持关键字搜索的无证书密文等值测试加密(CLEETS)方案。方案通过关键字检索判断是否包含自己需要的信息,根据判断结果选择执行等值测试,从而避免无效测试。然后,在随机预言机模型下证明该方案满足适应性选择关键词不可区分性。最后,对方案进行功能和效率对比。对比结果表明,该文方案的计算代价略高,但是方案在密文等值测试加密中实现了关键字的检索功能,弥补了效率低的不足。     

针对服务器安全的指定验证者可搜索公钥加密

在指定验证者的可搜索公钥加密(dPEKS)中,提出IND-KGA-SERVER安全模型,形式化描述针对服务器的安全。基于IND-KGA安全的dPEKS、数字证书授权中心CA、以及强不可伪造和不可否认的签名,在攻击者是服务器的情况下构造出抗KG(keyword guessing)攻击的dPEKS方案。方案是从IND-KGA安全到IND-KGA-SERVER安全的编译器。     

基于LWE问题的关键词可搜索公钥加密方案

针对现有体制中用户生成关键词密文时的计算开销问题,引入全同态加密的思想,提出一种基于LWE问题,具备密文同态运算属性的关键词可搜索公钥加密方案,实现了计算开销由用户端向服务器端的转移。在随机谕示模型下,将体制的安全性归约到LWE问题难解性,并给出证明。     

云存储环境下多服务器的密钥聚合可搜索加密方案

密钥聚合可搜索加密不仅可以通过关键字检索密文,还可以减少用户密钥管理的代价和安全风险。该文分析了一个可验证的密钥聚合可搜索加密方案,指出该方案不满足关键字猜测攻击,未经授权的内部用户可以猜测其他用户的私钥。为了提高原方案的安全性,提出了云存储环境下多服务器的密钥聚合可搜索加密方案。所提方案不仅改进了原方案的安全性问题,还增加了多服务的特性,提高了上传和存储的效率,更适合一对多的用户环境。

     

云存储环境下多用户可搜索加密方案

可搜索加密技术用来检索存储在云端的加密数据,既能够保证数据的安全性,同时又能够使得加密数据不失可用性.多用户可搜索加密技术使得用户在对云服务器保密的情况下与其他用户进行数据分享.在现有的基于Elgamal代理加密的多用户可搜索加密方案的基础上,本文对原有方案中的数据加密方式做出了更改,使得经过用户加密的数据只会在必要的时候才会被重新加密,而且加密的计算量比原方案小.本文改变了令牌的产生方式,使得客户端计算令牌的计算量更小,在云服务器端进行搜索的开销更少.     

多用户环境下无证书认证可搜索加密方案

可搜索加密技术的提出使用户能够将数据加密后存储在云端,而且可以直接对密文数据进行检索。但现有的大部分可搜索加密方案都是单用户对单用户的模式,部分多用户环境下的可搜索加密方案是基于传统公钥密码或基于身份公钥密码系统,因此这类方案存在证书管理和密钥托管问题,且容易遭受内部关键词猜测攻击。该文结合公钥认证加密和代理重加密技术,提出一个高效的多用户环境下无证书认证可搜索加密方案。方案使用代理重加密技术对部分密文进行重加密处理,使得授权用户可以利用关键字生成陷门查询对应密文。在随机预言模型下,证明方案具有抵抗无证书公钥密码环境下两类攻击者的内部关键词猜测攻击的能力,且该方案的计算和通信效率优于同类方案。

     

基于双向索引的高效连接关键字查询动态可搜索加密方案

为了解决现有动态可搜索加密方案更新过程操作复杂、信息泄露以及查询方式单一等问题,提出了一种前向安全和后向安全的高效连接关键字查询动态可搜索加密方案——BPC-DSSE方案。该方案利用位图索引构建了双向索引结构来简化动态更新过程,并通过具有加法同态性质的对称加密隐藏访问模式。同时,由于添加和删除操作均通过模加法完成,可通过隐藏更新类型减少更新过程的泄露。此外,为了解决现有方案查询方式不灵活的问题,引入内积匹配算法实现了高效的连接关键字查询。安全分析表明,BPC-DSSE方案实现了前向安全以及Type-I-的后向安全。仿真结果表明,相对于其他连接关键字查询的方案,BPC-DSSE方案具有更高的更新、查询效率。     

无证书公钥关键词可搜索加密(英文)

Public Key Encryption with Keyword Search （PEKS）, an indispensable part of searchable encryption, is stock-in- trade for both protecting data and providing operability of encrypted data. So far most of PEKS schemes have been established on Identity-Based Cryptography （IBC） with key escrow problem inherently. Such problem severely restricts the promotion of IBC-based Public Key Infrastructure including PEKS component. Hence, Certificateless Public Key Cryptography （CLPKC） is efficient to remove such problem. CLPKC is introduced into PEKS, and a general model of Certificateless PEKS （CLPEKS） is formalized. In addition, a practical CLPEKS scheme is constructed with security and efficiency analyses. The proposal is secure channel free, and semantically secure against adaptive chosen keyword attack and keyword guessing attack. To illustrate the superiority, massive experiments are conducted on Enron Email dataset which is famous in information retrieval field. Compared with existed constructions, CLPEKS improves the efficiency in theory and removes the key escrow problem.     

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。     

基于身份的具有否认认证的关键字可搜索加密方案

云存储技术的发展实现了资源共享,为用户节省了数据管理开销。可搜索加密技术,既保护用户隐私又支持密文检索,方便了用户查找云端密文数据。现有的公钥关键字可搜索加密方案虽然支持身份认证,但未实现否认的属性。为了更好地保护发送者的身份隐私,该文将否认认证与公钥关键字可搜索加密技术相结合,提出一种基于身份的具有否认认证的关键字可搜索加密方案(IDAPKSE)。在该方案中,发送者上传密文后,能够对自己上传密文这一通信行为进行否认,与此同时,接收者可以确认密文数据的来源,但是,即使与第三方合作,接收者也不能向第三方证明其所掌握的事实。在随机预言模型下,基于双线性Diffie-Hellman(BDH)和决策双线性Diffie-Hellman(DBDH)数学困难问题,证明了该文方案满足不可伪造性、密文和陷门的不可区分性。     

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。     

云存储中一种支持可验证的模糊查询加密方案

针对当前可查询加密方案大多不支持模糊查询的不足,并且无法应对恶意服务器的威胁,云计算亟需为用户提供一种允许拼写错误并且可以验证查询结果正确性的加密方案。同时考虑到云存储中数据经常更新,提出一种动态云存储中支持可验证的模糊查询加密方案。该方案通过编辑距离生成模糊关键词集,并基于伪随机函数、随机排列函数等技术构建安全索引,从而保护用户的数据隐私。通过RSA累加器和哈希函数验证查询结果的正确性,用于检测恶意攻击者的非法行为。安全分析证明该方案能够保护用户的隐私安全,并具有可验证性。实验结果表明该方案具有可行性与有效性。     

Securing Threshold Cryptosystems against Chosen Ciphertext Attack

For the most compelling applications of threshold cryptosystems, security against chosen cipher text attack is a requirement. However, prior to the results presented here, there appeared to be no practical threshold cryptosystems in the literature that were provably chosen ciphertext secure, even in the idealized random oracle model. The contribution of this paper is to present two very practical threshold cryptosystems, and to prove that they are secure against chosen ciphertext attack in the random oracle model. Not only are these protocols computationally very efficient, but they are also non-interactive, which means they can be easily run over an asynchronous communication network. Received November 2000 and revised September 2001 Online publication 11 March 2002