基于屬性密碼體制的相關(guān)研究.pdf

1、隨著越來越多的敏感數(shù)據(jù)存儲于第三方站點(diǎn)并在互聯(lián)網(wǎng)上的用戶之間分享，以加密的形式存儲這些數(shù)據(jù)成為必要。在上述環(huán)境下，使用傳統(tǒng)的公鑰密碼系統(tǒng)效率不高。因此為了解決該問題，基于屬性加密的概念被引入。該加密系統(tǒng)利用訪問策略來控制系統(tǒng)中用戶的解密能力，并且成為了最有效的途徑之一?；趯傩约用芸梢钥醋魇腔谏矸菁用艿姆夯?。本質(zhì)上，基于屬性的加密系統(tǒng)把訪問結(jié)構(gòu)的概念融入到了基于身份的加密系統(tǒng)中。近幾年來，研究者們對基于屬性加密做了廣泛的研究。然而，仍

2、有很多問題需要解決，例如密鑰克隆、密鑰濫用、密鑰托管等問題。本文研究了基于屬性加密系統(tǒng)中存在的上述問題，取得了如下的研究成果：
　　 1.在基于屬性的加密系統(tǒng)中，通常訪問權(quán)限與用戶的私鑰相關(guān)聯(lián)。這導(dǎo)致了一個(gè)問題，如果一個(gè)用戶(或幾個(gè)共謀的用戶)為了惡意用途創(chuàng)建了一個(gè)正確形式的密鑰(或解密裝置)并分發(fā)，那么系統(tǒng)的訪問控制策略將受到破壞。然而，基于屬性加密課題大多沒有考慮該問題。在這些課題中，用戶可以容易地利用他的私鑰或部分私鑰來創(chuàng)

3、建一個(gè)正確形式的密鑰并分發(fā)，該密鑰可以解密部分密文。兩個(gè)或多個(gè)用戶共謀來構(gòu)建這樣的一個(gè)密鑰也是容易的。當(dāng)前，用于解決上述問題的方案需要一個(gè)在線服務(wù)器的支持，該方案不是很實(shí)用。因此考慮上述情況，本文把廣播加密系統(tǒng)中的叛逆者追蹤機(jī)制引入到了基于屬性加密系統(tǒng)中，并在正式的定義和安全模型下，設(shè)計(jì)了一個(gè)具體的基于屬性加密的叛逆者追蹤方案。此外，所設(shè)計(jì)的方案不需要在線服務(wù)器的支持。
　　 2.基于屬性加密體制從基于身份加密體制中繼承了密鑰托

4、管問題。即所有用戶的私鑰是由一個(gè)系統(tǒng)中用戶必須無條件信任的中心來發(fā)行的。在這樣的一個(gè)系統(tǒng)中，中心可以解密加密給任何用戶的所有密文。更進(jìn)一步，中心為了惡意的目的可以很容易地分發(fā)用戶的私鑰。因此，密鑰托管問題阻礙了基于屬性加密的一些應(yīng)用。當(dāng)前，用于解決上述問題的方案需要一個(gè)高層公鑰密碼體制的支持。為了緩解基于屬性加密系統(tǒng)中的密鑰托管問題，本文把可審計(jì)中心的概念引入到了基于屬性加密體制中，并設(shè)計(jì)了幾個(gè)具體的可審計(jì)中心的基于屬性加密方案。此外，

5、所提出的方案不需要高層密碼體制的支持。
　　 3.基于格的密碼學(xué)有很多具有吸引力的特性，例如，一個(gè)基于格的密碼課題可以高效的執(zhí)行，和基于格設(shè)計(jì)的密碼方案被認(rèn)為可以抵抗量子計(jì)算機(jī)的攻擊。據(jù)我們所知，目前基于屬性密碼體制均是建立在雙線性對技術(shù)之上的。從格基于身份密碼體制的構(gòu)建中受到啟發(fā)，本文嘗試設(shè)計(jì)了兩個(gè)格密文策略基于屬性加密方案，并在標(biāo)準(zhǔn)模型下證明課題是安全的。同時(shí)注意到，本文所實(shí)現(xiàn)的密文策略是一個(gè)特殊的多值屬性上的與門訪問結(jié)構(gòu)，

6、該訪問結(jié)構(gòu)表達(dá)能力有限。
　　 4.一個(gè)兩方的基于屬性密鑰協(xié)商協(xié)議具有一個(gè)新的特性，即在兩個(gè)協(xié)議的參與者之間實(shí)現(xiàn)了相互模糊認(rèn)證。然而，注意到任何傳統(tǒng)的密鑰協(xié)商協(xié)議不具備該特性。因此，本文討論了基于屬性密鑰協(xié)商協(xié)議的一些潛在的應(yīng)用，并設(shè)計(jì)了兩個(gè)具體的基于屬性密鑰協(xié)商協(xié)議。其中一個(gè)為密鑰策略的基于屬性密鑰協(xié)商協(xié)議，另一個(gè)為消息策略的基于屬性密鑰協(xié)商協(xié)議。當(dāng)前，存在的幾個(gè)基于屬性密鑰協(xié)商協(xié)議均在隨機(jī)預(yù)言機(jī)模型下被證明是安全的。然而，本