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。

     

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。     

支持关键词任意连接搜索的属性加密方案

构建一种基于素数阶双线性群的可搜索加密方案。基于属性加密,实现每个关键词密文能够被多个用户私钥搜索,显著降低细粒度访问控制带来的网络带宽和发送节点的处理开销。基于多项式方程,支持对关键词的任意连接搜索,显著提高连接搜索的灵活性。对方案的性能进行了分析,并与现有的连接关键词搜索方案进行了比较。     

支持关键词搜索的属性代理重加密方案

属性代理重加密机制既能实现数据共享又能实现数据转发,但这种机制通常并不支持数据检索功能,阻碍了属性代理重加密的发展应用。为了解决这一问题,该文提出一个支持关键词搜索的密文策略的属性代理重加密方案。通过将密钥分为属性密钥和搜索密钥,不仅可以实现关键词可搜索,而且实现了代理重加密。在验证阶段,云服务器既执行关键词验证,又可以对原始密文和重加密密文进行部分解密,从而减轻用户的计算负担。通过安全性分析,该方案可以实现数据安全性、检索分离、关键词隐藏和抗共谋攻击。     

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。     

基于区块链的支持访问控制的可搜索加密方案

区块链技术因其分布式、去中心化、不可篡改等特点在多个领域得到广泛应用.然而,这些特点同时带来了大量的数据冗余与计算冗余,不能很好地适应区块链在数据规模较大的实际业务场景下的应用.针对链上数据容量较小的问题,设计了一种基于区块链的数据链上链下混合存储架构,利用云存储实现大规模数据外包存储功能;采用对称加密技术、可搜索加密...     

一种基于云存储的多服务器多关键词可搜索加密方案

在可搜索加密的云服务中,数据拥有者往往更希望将数据文件以密文的形式分别存储到多个云服务器,从而提高授权用户对云端数据的检索效率以及对大型数据的处理能力。基于此,该文提出一种基于云存储的多服务器多关键词多用户可搜索加密方案,该方案被证明是IND-CKA(adaptive Chosen Keyword Attack)安全的,且同时具备关键词陷门的安全性。相对于单服务器可搜索加密,该方案在保证数据机密性的前提下能够对其进行高效检索,并能够在关键字索引中不完全包含所检索的多个关键词或者不存在某个文件包含所有被检索的多个关键词的情况下,更精确地进行检索。     

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。     

基于计数布隆过滤器的属性基多关键词可搜索加密方案

为解决传统公钥密码体制下的可搜索加密方案检索效率低、关键词索引存储开销大、索引不支持动态更新等问题,基于计数布隆过滤器良好的空间和时间效率判断元素是否属于某个集合的特性,将此特性应用于可搜索加密建立关键词索引,即将关键词集合映射到一个二进制向量中,从而降低关键词存储开销;同时,利用计数布隆过滤器可删除的特性实现关键词索引的动态更新。此外,为防止敌手通过统计分析手段从二进制向量中推断出关键词明文信息,将二进制向量利用置换进行盲化,然后将置换利用属性加密进行秘密共享,合法用户正确生成关键词陷门后,服务商基于用户的关键词陷门帮助用户完成关键词匹配查询。最后,安全性分析和仿真实验证明了方案的安全性和高效性。     

可搜索语音加密机制访问控制的匿名交互算法

针对云环境下可搜索语音加密机制中的一对多和多用户单服务器模型,文中提出了一种访问控制的公钥匿名交互算法.基于离散对数问题的难解性,该算法利用二进制随机序列构建新多项式生成用户私钥信息,通过用户与云服务器之间的交互计算实现用户的匿名身份验证和对称密钥传递.算法分析表明,该方法不仅能安全有效地实现用户的匿名身份验证、对称密...     

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。     

Multi-owner accredited keyword search over encrypted data

A sharing multi-owner setting where data was owned by a fixed number of data owners,the existing searchable encryption schemes could not support ciphertext retrieval and fine-grained access control at the same time.For this end,an efficient cryptographic primitive called as multi-owner accredited keyword search over encrypted data scheme was designed,through combining linear secret-sharing technique with searchable encryption schemes,only the data users authorized bymulti-owner by could decrypt the returned results.The formal security analysis shows that the scheme can protect security and privacy under the bilinear Diffie-Hellman assumption.As a further contribution,an empirical study over real-world dataset was conelucted to show the effectiveness and practicability of the scheme.     

指定测试者的基于身份可搜索加密方案

对指定测试者的基于身份可搜索加密(dIBEKS)方案进行了研究。指出Tseng等人所提dIBEKS方案并不是完全定义在基于身份密码系统架构上,而且方案不能满足dIBEKS密文不可区分性。首次提出了基于身份密码系统下的指定测试者可搜索加密方案的定义和安全需求,并设计了一个高效的dIBEKS新方案。证明了dIBEKS密文不可区分性是抵御离线关键字猜测攻击的充分条件,并证明了新方案在随机预言模型下满足适应性选择消息攻击的dIBEKS密文不可区分性、陷门不可区分性,从而可以有效抵御离线关键字猜测攻击。     

基于隐含格结构 ABE 算法的移动存储介质情境访问控制

摘 要：研究了如何增强可信终端对移动存储介质的访问控制能力,以有效避免通过移动存储介质的敏感信息泄露。首先在隐含密文策略的属性加密方法的基础上,提出了基于格结构的属性策略描述方法。将每个属性构成线性格或子集格,属性集构造成一个乘积格,并利用基于格的多级信息流控制模型制定访问策略。证明了新方法的正确性和安全性。新方法在保持已有隐藏访问策略属性加密算法优点的同时,还能有效简化访问策略的表达,更符合多级安全中敏感信息的共享,能够实现细粒度的访问控制。进一步地,通过将移动存储设备和用户的使用情境作为属性构建访问策略,实现了动态的、细粒度的情境访问控制。最终设计了对移动存储介质进行接入认证、情境访问控制的分层安全管理方案。分析了方案的安全性和灵活性,并通过比较实验说明了应用情境访问控制的方案仍具有较好的处理效率。该方案同样适用于泛在环境下敏感信息的安全管理。     

基于访问树的策略隐藏属性加密方案

已有的策略隐藏属性加密（ABE,attribute-based encryption）方案只支持受限的访问结构,策略表达能力弱,基于此提出一种新的访问树结构,使属性隐藏和秘密共享能够应用到“与”门、“或”门和“门限”门中。并且,利用合数阶双线性群构造了一种基于访问树的策略隐藏方案,并通过双系统加密的概念证明了方案的安全性。分析和实验验证表明,方案在实现复杂访问结构的策略隐藏的同时,并没有过多地增加计算开销,在实际应用过程中更加灵活和有效。     

Constructing designated server public key encryption with keyword search schemes withstanding keyword guessing attacks

Designated server public key encryption with keyword search (dPEKS) removes the secure channel requirement in public key encryption with keyword search (PEKS). With the dPEKS mechanism, a user is able to delegate the search tasks on the ciphertexts sent to him/her to a designated storage server without leaking the corresponding plaintexts. However, the current dPEKS framework inherently suffers from the security vulnerability caused by the keyword guessing (KG) attack. How to build the dPEKS schemes withstanding the KG attacks is still an unsolved problem up to now. In this work, we introduce an enhanced dPEKS (edPEKS) framework to remedy the security vulnerability in the current dPEKS framework. The edPEKS framework provides resistance to the KG attack by either the outside attacker or the malicious designated server. We provide a semi‐generic edPEKS construction that exploits the existing dPEKS schemes. Our security proofs demonstrate that the derived edPEKS scheme achieves the keyword ciphertext indistinguishability, the keyword ciphertext unforgeability, and the keyword trapdoor indistinguishability if the underlying dPEKS scheme satisfies the keyword ciphertext indistinguishability and the hash Diffie‐Hellman problem is intractable. In addition, a concrete edPEKS scheme is presented to show the instantiation of the proposed semi‐generic construction.     

云端数据访问控制中基于中间代理的用户撤销新方法

基于属性的加密机制是云端大数据细粒度访问控制的重要方法,其中的用户撤销是访问控制的重要一环,但现有的用户撤销方法因为仅仅重新加密对称密钥或者需要重新加密原始数据,所以存在安全性差或效率低的问题。针对上述问题,提出了一种基于中间代理的用户撤销方法,来解决在细粒度访问控制环境下用户撤销所带来的安全和效率问题。该用户撤销方法主要思想是利用中间代理辅助处理原始密文,继而由用户完成转化后密文的解密。由于用户没有单独解密密文的能力,因此不需要重新加密共享数据,从而在用户撤销后保证了数据的安全性,又解决了效率问题。理论分析以及实验结果表明,所提出的方法相较现有方法能够在细粒度访问控制环境下达到安全且高效的用户撤销。     

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.     

Dynamic and adaptive access control model

With the development of cloud computing technology, smart city and mobile office and emergence of mobile smart devices, the resources' environment is increasing complex. The traditional access control model has been difficult to meet the diverse access control requirements and the dynamic and adaptive access control policy. A dynamic and adap-tive access control model combining the resource life cycle management based on ABAC was proposed. The model fo-cused on resource life cycle management considering the relevance of the resource life cycle management and access control policy. In this model, the policy can be changed as the resource life cycle states' change, so the applicability has been improved. In addition, the user access behavior history management function was added in this model, which can adapt the environment better by considering history of user access behavior. At last, the model in general and cloud com-puting access control system was implemented and verified.     

Enhanced security‐aware technique and ontology data access control in cloud computing

Nowadays, security and data access control are some of the major concerns in the cloud storage unit, especially in the medical field. Therefore, a security‐aware mechanism and ontology‐based data access control (SA‐ODAC) has been developed to improve security and access control in cloud computing. The model proposed in this research work is based on two operational methods, namely, secure awareness technique (SAT) and ontology‐based data access control (ODAC), to improve security and data access control in cloud computing. The SAT technique is developed to provide security for medical data in cloud computing, based on encryption, splitting and adding files, and decryption. The ODAC ontology is launched to control unauthorized persons accessing data from storage and create owner and administrator rules to allow access to data and is proposed to improve security and restrict access to data. To manage the key of the SAT technique, the secret sharing scheme is introduced in the proposed framework. The implementation of the algorithm is performed by MATLAB, and its performance is verified in terms of delay, encryption time, encryption time, and ontology processing time and is compared with role‐based access control (RBAC), context‐aware RBAC and context‐aware task RBAC, and security analysis of advanced encryption standard and data encryption standard. Ultimately, the proposed data access control and security scheme in SA‐ODAC have achieved better performance and outperform the conventional technique.