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。     

加密邮件系统中基于身份的可搜索加密方案

在加密邮件系统中,公钥可搜索加密技术可以有效地解决在不解密的情况下搜索加密邮件的问题。针对公钥可搜索加密复杂的密钥管理问题,该文在加密邮件系统中引入了基于身份的密码体制。针对可搜索加密的离线关键字猜测攻击问题,该文采用了在加密关键字和生成陷门的同时进行认证,并且指定服务器去搜索加密电子邮件的方法。同时,在随机预言机模型下,基于判定性双线性Diffie-Hellman假设,证明方案满足陷门和密文不可区分性安全。数值实验结果表明,在陷门生成和关键字密文检测阶段,该方案与现有方案相比在计算效率上较高。     

基于云边协同的无证书多用户多关键字密文检索方案

针对工业物联网环境中密文数据检索面临的单用户单关键字搜索、计算开销过大、安全等级较低等问题,提出了一种基于云边协同的无证书多用户多关键字密文检索方案。所提方案通过设定用户访问权限表并执行一次加密算法,实现了支持用户访问权限更新的多用户搜索。利用线性扫描方法进行关键字密文与陷门的匹配计算,并引入云边协同的计算模式提高计算效率,实现了关键字索引不完全包含检索关键字情况下的多关键字密文检索。基于无证书加密体制解决了密钥托管与证书管理问题,并使用数字签名技术确保了关键字密文的可认证性。安全分析结果表明,所提方案在随机预言模型下能抵抗内部关键字猜测攻击。仿真实验结果表明,与同类方案相比较,所提方案具有较高的计算效率。     

轻量级可搜索医疗数据共享方案

支持策略隐藏和关键字搜索的属性基加密方案在医疗场景中具有良好的应用前景。然而,现有的此类方案大多不支持大属性域或采用“与门”结构,限制了访问控制的可扩展性和灵活性,并且许多方案无法抵抗离线字典猜测攻击。此外,属性基加密涉及大量的双线性配对运算,对于计算资源受限的用户设备来说使用非常不便。提出一种轻量级可搜索医疗数据共享方案。该方案在支持关键字搜索和策略隐藏的基础上采用大属性域和线性秘密共享结构,提高了访问控制的可扩展性和灵活性;采用IntelSGX技术对数据进行重加密,实现抗离线字典猜测攻击;将解密计算开销降低到恒定的常数级,适用于计算资源受限的用户设备。最后证明了所提方案具备选择明文不可区分安全性并且可以抵抗离线字典猜测攻击。     

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.     

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。     

具有细粒度访问控制的隐藏关键词可搜索加密方案

针对现有的可搜索加密算法在多用户环境中密钥管理难度大并且缺乏细粒度访问控制机制的问题,利用基于密文策略的属性加密机制(CP-ABE, ciphertext-policy attribute based encryption)实现了对隐藏关键词可搜索加密方案的细粒度访问控制。数据拥有者可以为其在第三方服务器中存储的加密指定灵活的访问策略,只有自身属性满足该访问策略的用户才有权限对数据进行检索和解密。同时还能够实现对用户的增加与撤销。安全性分析表明方案不仅可以有效地防止隐私数据的泄露,还可以隐藏关键词的信息,使得第三方服务器在提供检索功能的同时无法窃取用户的任何敏感信息。方案的效率分析表明,该系统的检索效率仅为数十微秒,适合在大型应用系统中使用。     

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。     

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。     

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。     

A time-aware searchable encryption scheme for EHRs

Despite the benefits of EHRs (Electronic Health Records), there is a growing concern over the risks of privacy exposure associated with the technologies of EHR storing and transmission. To deal with this problem, a time-aware searchable encryption with designated server is proposed in this paper. It is based on Boneh's public key encryption with keyword search and Rivest's timed-release cryptology. Our construction has three features: the user cannot issue a keyword search query successfully unless the search falls into the specific time range; only the authorized user can generate a valid trapdoor; only the designated server can execute the search. Applying our scheme in a multi-user environment, the number of the keyword ciphertexts would not increase linearly with the number of the authorized users. The security and performance analysis shows that our proposed scheme is securer and more efficient than the existing similar schemes.     

A based on blinded CP‐ABE searchable encryption cloud storage service scheme

Cloud computing has great economical advantages and wide application, more and more data owners store their data in the cloud storage server (CSS) to avoid tedious local data management and insufficient storage resources. But the privacy of data owners faces enormous challenges. The most recent searchable encryption technology adopts the ciphertext‐policy attribute‐based encryption (CP‐ABE), which is one good method to deal with this security issue. However, the access attributes of the users are transmitted and assigned in plaintext form. In this paper, we propose a based on blinded CP‐ABE searchable encryption cloud storage service (BCP‐ABE‐SECSS) scheme, which can blind the access attributes of the users in order to prevent the collusion attacks of the CSS and the users. Data encryption and keyword index generation are performed by the data owners; meanwhile, we construct that CSS not only executes the access control policy of the data but also performs the pre‐decryption operation about the encrypted data to solve higher time cost of decryption calculation to the data users. Security proof results show that this scheme has access attribute security, data confidentiality, indistinguishable security against chosen keyword attack, and resisting the collusion attack between the data user and the CSS. Performance analysis and the experimental results show that this scheme can effectively reduce the computation time cost of the data owners and the data users.     

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。     

基于区块链的结果可追溯的可搜索加密方案

在可搜索加密方案中,无论是云端服务器还是用户,都可能存在欺骗行为。为了解决这种安全问题,给出公平性安全的定义,提出基于区块链的可搜索加密方案。通过第三方可信机构（trusted authority,TA）验证数据传输过程中数据的一致性,区块链记录完整验证结果以防止篡改,使所涉及的实体达成一致的安全共识,从而实现公平性安全。安全性与复杂性分析表明,该方案是可行的。当该方案与搜索结果可验证的可搜索加密方案相结合时,可优化成基于区块链的搜索结果可验证的可搜索加密方案,其安全性将得到进一步的提高。     

云计算环境中支持隐私保护的数字版权保护方案简

针对云计算环境中数字内容安全和用户隐私保护的需求,提出了一种云计算环境中支持隐私保护的数字版权保护方案。设计了云计算环境中数字内容版权全生命周期保护和用户隐私保护的框架,包括系统初始化、内容加密、许可授权和内容解密4个主要协议;采用基于属性基加密和加法同态加密算法的内容加密密钥保护和分发机制,保证内容加密密钥的安全性;允许用户匿名向云服务提供商订购内容和申请授权,保护用户的隐私,并且防止云服务提供商、授权服务器和密钥服务器等收集用户使用习惯等敏感信息。与现有的云计算环境中数字版权保护方案相比,该方案在保护内容安全和用户隐私的同时,支持灵活的访问控制,并且支持在线和超级分发应用模式,在云计算环境中具有较好的实用性。     

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.