区块链上基于云辅助的密文策略属性基数据共享加密方案

针对云存储的集中化带来的数据安全和隐私保护问题,该文提出一种区块链上基于云辅助的密文策略属性基(CP-ABE)数据共享加密方案。该方案采用基于属性加密技术对加密数据文件的对称密钥进行加密,并上传到云服务器,实现了数据安全以及细粒度访问控制;采用可搜索加密技术对关键字进行加密,并将关键字密文上传到区块链(BC)中,由区块链进行关键字搜索保证了关键字密文的安全,有效地解决现有的云存储共享系统所存在的安全问题。该方案能够满足选择明文攻击下的不可区分性、陷门不可区分性和抗串联性。最后,通过性能评估,验证了该方案的有效性。     

区块链上基于云辅助的密文策略属性基数据共享加密方案

针对云存储的集中化带来的数据安全和隐私保护问题,该文提出一种区块链上基于云辅助的密文策略属性基(CP-ABE)数据共享加密方案.该方案采用基于属性加密技术对加密数据文件的对称密钥进行加密,并上传到云服务器,实现了数据安全以及细粒度访问控制;采用可搜索加密技术对关键字进行加密,并将关键字密文上传到区块链(BC)中,由区块链进行关键字搜索保证了关键字密文的安全,有效地解决现有的云存储共享系统所存在的安全问题.该方案能够满足选择明文攻击下的不可区分性、陷门不可区分性和抗串联性.最后,通过性能评估,验证了该方案的有效性.     

基于f-mOPE的数据库密文检索方案

在云数据库环境下,为保证云存储数据的安全性,通常将数据加密存储。针对加密存储数据查询开销大,不支持密文排序,查询等缺点,该文提出一种 f-mOPE数据库密文检索方案。该方案基于可变保序编码(mOPE),采用二叉排序树数据结构思想,生成明文一一对应的保序编码;基于AES加密方案将数据明文转化为密文存储;采用改进的部分同态加密算法提升保序加密方案的安全性。通过安全性分析及实验结果表明,该方案在保证数据隐私的基础上,不但能抵御统计型攻击,而且能够有效地降低服务器计算开销,提高数据库处理效率。     

云计算与区块链平台的遥感影像安全检索方案

遥感影像外包到半可信的云平台进行存储和检索时,可能导致影像数据的泄露和返回不完整的检索结果。加密可以保护影像数据的安全,但无法保证云平台提供真实、完整的存储和检索服务。区块链技术能有效保证存储和检索服务的真实性和完整性,但区块链的计算和存储能力有限,如何实现遥感影像的安全存储和检索仍是一个具有挑战性的问题。该文提出一种结合云平台和区块链的遥感影像安全检索方法,将影像哈希等轻量级数据存储于区块链,云平台存储海量加密影像数据,确保云存储影像的真实性;区块链执行基于遥感影像属性的检索,在此基础上由云平台执行复杂度较高的基于内容的安全检索,保证了检索结果的完整性;利用区块链技术设计遥感影像检索交易机制。实验表明方案可以实现安全、真实、完整和高效的遥感影像检索,并构建一个双方信任的公平交易环境。     

基于区块链的多授权密文策略属性基等值测试加密方案

针对云环境下密文策略属性基加密方案中存在的密文检索分类困难与依赖可信第三方等问题,本文提出了一种基于区块链的多授权密文策略属性基等值测试加密方案．利用基于属性的等值测试技术,实现了支持属性级灵活授权的云端数据检索和分类机制,降低了数据用户对重复数据解密的计算开销．结合多授权属性基加密机制和区块链技术,实现了去中心化用户密钥生成．采用多属性授权机构联合分发密钥,有效抵抗用户和属性授权机构的合谋攻击．引入区块链和智能合约技术,消除了现有密文策略属性基密文等值测试方案中等值测试、数据存储与外包解密操作对可信云服务器的依赖．利用外包服务器执行部分解密计算,降低了用户本地的计算开销．将原始数据哈希和验证参数上传至区块链,保障外包服务器解密结果正确性和云端数据完整性．在随机预言模型下,基于判定性qparallel Bilinear Diffie-Hellman Exponent困难问题证明了本文方案在选择密文攻击下的单向性．与同类方案相比较,本文方案支持更多的安全属性,并具有较低的计算开销．     

基于条件代理重加密的区块链医疗数据共享模型

医疗数据具有较高的私密性和敏感性，然而以往的医疗数据共享过程中往往采取中心化的集中式存储，这带来了数据隐私泄露和非法篡改的风险。针对上述问题，文中将区块链和代理重加密技术结合起来，提出基于条件代理重加密的区块链医疗数据共享模型。各级医院组成联盟区块链，采用改进的实用拜占庭共识机制选取代理节点，提高了节点达成共识的效率。借助于云服务器海量的存储能力，将患者的医疗数据存储在云服务器，联盟区块链中保存条件摘要密文，数据请求者在联盟链上进行条件搜索获取患者医疗数据，同时利用代理重加密技术实现特定数据请求者和第三方用户之间的细粒度共享。实验结果证明，基于条件代理重加密的区块链医疗数据共享模型在通信和计算开销方面更具优势。     

区块链架构下高效的车联网跨域数据安全共享研究

为了解决车联网环境下跨信任域数据共享中跨域数据泄露严重、跨域共享不可控、跨域访问效率低的问题，提出了一种区块链架构下高效的车联网跨域数据安全共享方案。不同信任域的可信机构构成区块链，采用改进的密文策略属性基加密算法加密数据，结合区块链和星际文件系统进行存储，构建了基于区块链的跨域数据细粒度、安全共享方案；设计了基于混淆布隆过滤器的跨域访问验证方法，智能合约基于链上访问策略进行快速的解密测试，提高大量跨域密文的访问效率；设计了基于外包解密的跨域数据获取方法，可信机构为跨域访问请求进行密文转换，并执行包含复杂双线性配对运算的外包解密，减少了车辆在解密过程的时间开销。实验结果表明，所提方案有效提高了跨域密文转换和车辆解密的效率，与现有方案相比，跨域数据访问效率平均提升了60%。     

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。     

基于国密算法的食用菌区块链数据加密研究

针对传统食用菌溯源过程中存在数据篡改、管理中心化等问题,在分析食用菌供应链具体业务流程的基础上,构建基于区块链的食用菌供应链溯源模型。供应链的参与者上传信息到区块链之前,利用国密算法中分组加密算法和椭圆曲线加密算法相结合的方式进行加密,将密文上传到星际文件系统,返回哈希地址和加密的密钥上传到区块链,减缓链上的存储压力;监管方利用国密算法中椭圆曲线加密算法与可验证秘密共享方案相结合,保护数据隐私、防止数据易篡改。以上述溯源方案为基础,利用国密算法通过智能合约实现溯源数据加密。通过扩散性测试和性能测试,数据加密安全性和查询效率能够满足食用菌溯源的实际需求,为区块链应用在食用菌溯源方面提供了参考。     

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。     

Verifiable attribute-based searchable encryption scheme based on blockchain

For the problem that the shared decryption key lacks of fine-grained access control and the search results lacks of correctness verification under one-to-many search model,a verifiable attribute-based searchable encryption scheme based on blockchain was proposed.The ciphertext policy attribute-based encryption mechanism was used on the shared key to achieve fine-grained access control.Ethereum blockchain technology was combined to solve the problem of incorrect search results returned by the semi-honest and curious cloud server model,so it could prompt both the cloud server and the user to follow the rules of the contract honestly and achieved service-payment fairness between the user and the cloud server in the pay-per-use cloud environment.In addition,based on the irreversible modification of the blockchain,the cloud server was guaranteed to receive the service fee,and the user was assured to obtain the correct retrieval results without additional verification which reduced the computational overhead of the user.The security analysis shows that the scheme satisfies the semantic security against adaptive chosen keyword attack and can protect the privacy of users and the security of data.The performance comparison and experimental results show that the scheme has certain optimizations in security index generation,search token generation,retrieval efficiency and transaction quantity,so it is more suitable for one-to-many search scenarios such as smart medical.     

Electronic medical record data sharing scheme based on searchable encryption via consortium blockchain

Considering that it was difficult to share medical record data among different medical institutions in cloud storage,an electronic medical record data sharing scheme based on searchable encryption on blockchain was proposed.In order to realize the secure storage and sharing of electronic medical records in the scheme,the patient’s electronic medical record ciphertext was stored in the hospital server,the ciphertext hash value was stored in the private blockchain,and the keyword index was stored in the consortium blockchain.Searchable encryption was used to implement secure search of keywords in the consortium blockchain,and proxy re-encryption technology was used to realize the sharing of electronic medical records of patients by other data users.Security analysis shows that the proposed scheme can achieve ciphertext security and keyword security.Moreover,the performance of the scheme was analyzed by function analysis,computational efficiency analysis and numerical simulation.The performance analysis shows that the scheme can achieve high computational efficiency.     

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。     

Key storage management scheme based on keyed hash tree with state

To solve the problem of massive keys storage caused by multi-source data encryption in ciphertext retrieval system,a key storage scheme based on keyed hash tree with state was proposed.The scheme computes encryption key according to the root key and key derivation tree,and just needs to store the root key and the tree structure,which greatly reduces the key storage costs.In addition,the scheme manages key revocation according to the revocation state value,thereby solving the problem of key revocation and structure update.Strict security analysis shows that the partial data key disclosure does not leak the data confidentiality of remaining data,and the performance analysis using real-world dataset shows that the proposed key storage management scheme is acceptable in ciphertext retrieval system.     

Method of ciphertext retrieval in mobile edge computing based on block segmentation

Aiming at the efficiency of cloud computing ciphertext retrieval scheme,a method of ciphertext retrieval in mobile edge computing based on block segmentations was proposed.Firstly,the edge server was introduced to calculate the document similarity score,thereby the computational cost of cloud server was reduced and the processing efficiency of cloud server was improved.Secondly,most keywords that are not related to the query were filtered out by a method of block segmentations based on the MRSE scheme,thereby the efficiency of calculating the document similarity score was improved.Theoretical analysis and experimental results show that the solution is safe under the known background threat model.Compared with the existing scheme,the proposed scheme has the same security and higher retrieval efficiency.     

基于区块链的细粒度云数据安全存储与删除方案

在基于云计算的存储与删除服务中,由于外包数据所有权和管理分离,现有的逻辑删除机制使云上的数据很容易暴露给未经授权的用户,甚至云服务器可能未遵循用户要求删除相应数据。为此,该文提出一种细粒度的安全云端数据存储与删除方案。基于椭圆曲线构造了基于密文策略的属性基加密以实现外包数据细粒度访问控制,应用区块链实现可公开验证的安全数据删除。该文方案具有责任可追踪性以及两方删除与可验证性等特性。理论分析与实验结果表明该文方案具有较好的安全性和较高的性能,能够满足云数据共享与安全删除的需求。