区块链中匿名属性验证可搜索加密方案

为保护数据用户属性隐私,防止属性隐私泄露,提出一种属性基可搜索加密算法。利用对称加密算法对数据拥有者信息进行加密并将加密后的信息上传到星际文件系统;使用属性基可搜索加密算法对数据关键字进行加密并将加密结果上传到区块链中,实现数据密文和关键字密文的分布式存储;使用智能合约实现关键字安全搜索,避免云服务器返回不相关搜索结果。方案的安全性是基于Diffie-Hellman困难性假设,理论分析和实验结果表明,该方案具有较好的用户隐私保护效果和计算开销。     

云存储中基于隐私保护的高效的微型加密方案

针对云存储环境中用户属性不确定性、访问结构公开性等导致密用户信息遭受泄露的问题,提出了云存储中基于隐私保护的高效的微型加密方案。完全隐藏访问结构,利用代理重加密技术引入属性撤销机制,同时提供一个长度与属性数量无关的解密密钥,设计了一种更加安全高效且适用范围广基于属性的加密方案。结果表明,该方案可以实现存储数据的灵活访问,增加了对于敏感信息的隐私保护,且适用于存储空间受限的微型设备上。     

支持属性撤销的可验证外包的多授权属性加密方案

针对云存储中基于多授权属性加密（MA-ABE）访问控制方案存在数据使用者解密开销大,同时缺乏有效属性撤销的问题,提出了一种支持属性撤销的可验证外包的多授权属性加密方案。首先,利用可验证外包技术,降低数据使用者的解密开销,同时验证数据的完整性。然后,利用双线性映射保护访问策略,防止数据拥有者身份泄露。最后,利用每个属性的版本密钥实现立即的属性撤销。安全性分析表明所提方案在标准模型中判定性的q双线性Diffie-Hellman指数假设下是安全的,同时满足了前向安全性和抗合谋攻击。性能分析表明所提方案在功能性和计算开销两方面都具有较好的优势,因此所提方案更适用于云存储下多授权属性加密环境。     

基于区块链的多权限属性隐藏电子病历共享方案

现阶段,不同医院之间没有数据交换共享,容易形成数据孤岛。同时,区域医疗数据含有大量患者的敏感信息,这些数据的公开获取、共享及流通会导致恶意篡改、窃取、滥用与所有权丢失,从而泄露患者隐私。由于庞大的医疗数据量以及医疗数据的非结构化,一些具有较强针对性的恶意攻击更加难以防范与追责,如对医疗数据的窃取、篡改、勒索等恶意攻击。针对以上问题,提出一种基于区块链的多权限属性隐藏电子病历共享方案,以实现共享电子病历的细粒度访问的同时,保证患者隐私安全。引入多授权属性加密（MA-ABE）算法,利用多权限机构管理分散属性,同时通过哈希函数来识别不同用户,可以有效抵抗不同权限用户之间的共谋攻击;利用线性秘密共享方案（LSSS）实现属性的部分隐藏,将属性分为属性名与属性值两部分,以保护属性隐私;结合区块链公开透明、不易篡改等特性,设计访问策略可更新算法,基于访问策略更新算法追加策略区块,将新的访问策略上传至区块链中形成策略可更新溯源链,在隐藏策略条件下实现分布式和可信赖的访问控制管理,同时实现数据隐私保护和用户行为的可追溯。通过安全性证明和实验分析,所提方案能在有效保护属性隐私的同时,降低计算开销。     

云计算中基于属性的可搜索加密电子病历系统

电子病历是医学报告在云计算技术迅速发展下的一个重要产物,它的出现方便了医院和患者对病历的管理。然而, 患者的相关隐私数据存储在云上,就必然面临着隐私泄露、非法访问等隐患。为保护存储在云端的电子病历数据的私密性,提出了一个基于属性的可搜索加密方案,并给出了它在电子病历系统中的重要应用。与传统的可搜索加密方案相比,本方案降低了多用户环境下密钥管理的难度,且方案中的陷门可以在非安全信道上传输。此外,该方案可隐藏访问结构,具有细粒度访问控制,可根据数据拥有者的请求增加或撤销用户的访问权限。安全性分析表明,该方案保护了关键词的隐私性,可抵抗关键词猜测攻击,能有效防止隐私数据的泄露。关键词陷门匹配算法仅需一次双线性对运算,大大提高了搜索效率。     

基于异构网的一种数据安全模型设计

针对局域异构网络中的数据可用性、保密性及完整性的问题,提出一种终端检测-数据存储访问-安全信道建立及传输的3阶段系统模型方案,即首先对终端系统扫描检测,排除因遭受攻击或硬件层清理不完整导致的数据不可用问题;然后对数据加密存储访问并设置自毁机制,实现数据保密功能排除隐私泄露问题;最后利用SSL及VPN技术实现信道安全建立及数据完整安全传输。通过设计原型模型和仿真实验进行测试和分析,结果表明终端检测数据可用精准度达到90%以上,实现保密性功能的加密速度低于0.5MB/s,且自毁保护机制有效,信道数据完整传输速度平均提高约27.5%。综合分析可见该模型对网络数据安全检测防护方面有较高参考价值。     

去同步化攻击下数据库密文可验证检索模型

针对数据库密文检索的效率不佳和隐私泄露问题,提出了基于扩展关键词的密文可验证检索模型,同时设计了去同步化攻击协议.根据哈希函数与双线性映射得到随机种子,结合其它初始化参量构造客户端属性密钥,对检索数据进行加密,按照规则存储到字典中,形成加密索引.为避免服务器猜测引发查询信息泄露,设计了扩展关键词陷门,利用陷门标识符判断客户端需要的验证数据,并通过扩展关键词的加密集合与验证集合实现密文的可验证检索.最后设计了去同步化攻击协议,采用双随机数策略,在协议被拦截时,通过双边校验计算完成验证.仿真结果表明,扩展关键词密文可验证检索模型结合去同步化攻击协议,显著提升了数据库密文检索的效率,可验证性也明显提高了检索的安全性,有效适用于大数据与云计算应用场合.     

云存储安全技术研究进展综述

云存储服务涉及大量的用户隐私数 据,因此其安全性和隐私性至关重要。为此,本文针对云存储的重复数据删除、隐藏存储、 数据加密与密文搜索以及数据完整性审计４个方面,介绍当前云存储安全技术研究的进 展, 并探讨提高商业云存储系统的安 全性和隐私性的未来研究方向。 其中,云存储的可重复数据删除技术旨在同时对抗文件识别攻击等多种攻击,减少额外 服务器开支,并提高用户收益。隐藏存储技术采用模块化结构和异步机制等方法降低 云存储系统的计算量,并提高其安全性和可扩展性。云存储的数据加密和密文搜索在传统加 密的基础上,基于密文策略属性的加密技术实现,提供密文搜索,防止用户身份隐私的泄露 。数据完整性审计系统针对用户密钥泄露等安全问题,旨在为用户提供安全、高效和支持审 计的存储服务。     

物联网本体存储数据可撤销加密仿真研究

针对物联网密钥不可随机拆分与撤销,本体存储数据容易遭到外界入侵,导致用户隐私信息泄露,提出物联网本体存储数据可撤销加密方法。根据数据可撤销加密的理论确定双线性映射函数,通过加密撤销的困难假设构建了物联网本体存储数据可撤销模型。对存储数据进行可撤销运算,采用了周期更新思想,将用户密钥属性、用户身份以及时间进行划分,并根据访问树的节点数据对用户存储数据进行加密计算。通过主要密钥随机拆分撤销运算,根据结果对存储数据可撤销加密进行安全认证。仿真结果表明,采用可撤销加密方法能够实现物联网密钥的随机拆分,缩短用户密钥更新周期,数据安全性更高。     

基于群签名的属性加密方案

基于密文的属性加密机制（CP-ABE）在针对敏感数据的机密性保护中有广泛应用。在CP-ABE中，用户访问密文时，访问策略与密文同时发送给用户用于解密，而访问策略同样包含隐私信息，导致隐私信息被泄露。在传统的CP-ABE方案中引入群签名，实现对访问策略中属性的隐藏，防止了策略中的隐私泄露，并满足在选择明文攻击下的不可区分性。     

Privacy-preserving conjunctive keyword search on encrypted data with enhanced fine-grained access control

Cloud storage over the internet gives opportunities for easy data sharing. To preserve the privacy of sharing data, the outsourced data is usually encrypted. The searchable encryption technique provides a solution to find the target data in the encrypted form. And the public-key encryption with keyword search is regarded as a major approach for the searchable encryption technique. However, there are still several privacy leakage challenges for the further adoption of these major schemes. One is how to resist the keyword guessing attack which still leaks data user’s keywords privacy. Another is how to construct the access control policy to prevent illegal access of outsourced data sharing since illegal access always leak the privacy of user’s attribute. In our paper, we firstly try to design a novel secure keyword index to resist the keyword guessing attack from access pattern and search pattern. Second, we propose an attribute-based encryption scheme which supports an enhanced fine-grained access control search. This allows the authenticated users to access different data although their searching request contains the same queried keywords, and meanwhile unauthenticated users cannot get any attribute privacy information. Third, we give security proofs to show that the construction of keyword index is against keyword guessing attack from the access pattern and search pattern, and our scheme is proved to be IND-CPA secure (the indistinguishability under chosen plaintext attack) under the standard model. Finally, theoretical analyses and a series of experiments are conducted to demonstrate the efficiency of our scheme.

     

基于方差特征选择与3DES加密算法的医院信息数据安全防御系统设计

常规的医院信息安全防护主要采用信息属性特征融合分类的方法进行安全防护,忽略了信息存储逻辑节点拓扑结构造成的安全影响,导致安全防护攻击成功概率较高。因此,本文对医院访问控制系统进行了研究。提出采用机器学习中的改进方差特征法对医院访问控制系统进行优化设计。在硬件设计部分,对医院访问控制终端、控制终端与人机接口和接口数据传输模块进行设计;在医院访问控制方案设计中,采用方差特征选择方法对医院信息进行过滤和归一化处理完成数据更新;采用3DES加密算法,建立信息的模糊判断矩阵,完成医院信息安全访问控制系统设计。经过实验测试本文设计的系统可有效降低各种攻击的成功概率,平均攻击成功率仅为2.33%,安全性较高,有效保障医院信息安全,避免医院信息的泄露或故障。     

An infrastructure framework for privacy protection of community medical internet of things

As a kind of medical service around people, community health care is closely related to peoples lives, and thus it has also been placed higher requirements. In the face of growing community medical needs, the construction and development of community medical Internet of things is imminent. Subsequently, massive multi-type of medical data which contain all kinds of user identity data, various types of vital signs data and other sensitive information are generated. Such a large scale of data in the transmission, storage and access process is facing the risk of data leakage. To effectively protect the privacy information of patients, an infrastructure framework for privacy protection of community medical Internet of things is proposed. It includes transmission protection based on multi-path asymmetric encryption fragment transmission mechanism, storage protection using distributed symmetric encryption cloud storage scheme and access control with identity authentication and dynamic access authorization. Through theoretical analysis and simulation experiments, it is proved that the community medical data can be effectively protected.     

云计算中基于密文策略属性基加密的数据访问控制协议

云计算提供一种新兴的数据交互模式,实现了用户数据的远程存储、共享和计算。由于云计算的系统复杂性、网络开放性、资源集中性以及数据敏感性等特点,使得用户与云服务器的交互过程面临着严峻的安全威胁,成为云计算安全领域亟待解决的关键问题。文章首先介绍了云计算系统的系统组件、信任模型和攻击模型,针对云计算系统中的数据安全访问问题,提出了基于密文策略属性基加密的访问控制协议。该协议利用切比雪夫映射的半群特性实现了用户身份的合法性认证,并设计轻量级的属性加密算法实现用户数据的可靠性授权。同时,该协议主要引入身份认证、访问控制和前向安全性机制,实现用户身份真实性认证和数据可靠性访问。通过协议存储需求分析,表明该协议在数据属性集和密钥存储方面具有固定的存储空间需求,避免海量数据交互中用户存储空间的线性增长。通过分析,表明该协议具有较强的可靠性、灵活性和扩展性,适应于云环境中大规模数据交互的应用场景。     

基于ZigBee的个人健康信息管理与隐私保护系统设计

为解决健康数据采集、传输、管理过程中存在的系统效率滞后、数据隐私泄漏问题,依据实用性和安全性原则,设计了一种基于ZigBee的个人健康信息管理与隐私保护系统;该系统分为感知层,传输层和应用层,包括数据采集、数据传输及数据处理分析等模块,在实现对个人体征数据的实时监测与分析管理的同时,使用ZigBee无线传输技术,有效保障数据的隐私安全;此外,系统设计中采用RSA加密算法和分布式存储技术保证了数据传输和存储安全;实验结果表明,终端设备各传感器数据传输及系统各模块功能实现均达到预期目标,且系统对个人健康信息的管理具有实时性与便捷性,实现了对个人健康信息的实时监测功能,为有效保护用户数据隐私安全提供思路。     

云环境下基于属性策略隐藏的可搜索加密方案

基于属性的可搜索加密技术可以实现对数据的细粒度访问控制,但现有的可搜索加密方案,关键字的搜索、访问控制、文件加密基本上是分别执行的,导致攻击者可能跳过访问策略直接进行关键字索引匹配或文件解密;其次,现有方案中数据拥有者需将加密文件的密钥以安全通道传给用户,增加了数据拥有者的开销;此外,大多基于树型的访问控制策略是公开的...     

基于CP-ABE算法的区块链数据访问控制方案

与公有链不同,联盟区块链超级账本Fabric额外集成了成员管理服务机制,能够提供基于通道层面的数据隔离保护。但这种数据隔离保护机制在通道内同步的仍是明文数据,因此存在一定程度的数据泄露风险。另外,基于通道的数据访问控制在一些细粒度隐私保护场景下也不适用。为了解决上述提及的联盟链超级账本中存在的数据隐私安全问题,提出了一种基于CP-ABE算法的区块链数据访问控制方案。结合超级账本中原有的Fabric-CA模块,提出的方案在实现用户级细粒度安全访问控制区块链数据的同时,还能够实现对CP-ABE方案中用户属性密钥的安全分发。对该方案进行的安全分析表明,该方案实现了ABE用户属性私钥安全分发和数据隐私性保护的安全性目标,性能分析部分也说明了所提方案具有良好的可用性。     

基于区块链技术的健康医疗数据隐私加密控制系统设计

为确保电子健康记录系统尽快实现安全地医疗数据共享,克服传统隐私加密控制模型访问时延增长率较高,控制效果不够平稳的问题,本文基于区块链技术对健康医疗数据隐私加密控制系统进行了设计研究。采用C/S体系结构,设计了4层的基于区块链技术的的加密控制系统硬件。在系统软件的软件部分,采用了基于无证书公钥体制的内容提取签名方案,完成了对健康医疗数据隐私保护功能的设计。采用区块链技术,提出了数据加密访问控制方法MDACSC,在该方法中设计区块结构和链式存储结构,将后序遍历策略树匹配算法与分类分级属性算法应用到访问控制结构中提升访问控制效率,完成对健康医疗数据的加密访问控制。采用PoP-DPoS算法设计了改进共识机制,以确定记账权归属,优化了加密控制方法。经实验测试实现了对健康医疗数据隐私的加密控制,结果表明:该模型访问时延增长率较低,具有平稳、高效的访问控制性能,密文小、加密成本低,解密成本极高,并且数据安全系数达到了0.98,说明该系统总体应用效果良好。     

基于区块链和属性基加密的个人隐私数据保护方案

针对用户使用第三方应用提供的服务时所带来的隐私泄露问题,提出一种基于属性基加密和区块链的个人隐私数据保护方案.方案利用区块链来保存个人隐私数据的哈希值和第三方应用的属性集,而真正的隐私信息利用属性基算法加密后保存在分布式哈希表中.本方案实现了个人数据的一对多的安全传输和数据的细粒度访问控制;针对用户在不同时期的需求动态变化的特点,提出了一种新的属性基加密方案,用户可以随时撤销第三方应用的访问权限,并且不需要可信第三方.对整个方案进行了仿真实验,验证了方案的可行性和实用性.