支持撤銷和外包的屬性密碼方案研究.pdf

1、云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，它能夠?yàn)橘Y源受限的用戶提供方便快捷的存儲和計(jì)算服務(wù)．然而，云計(jì)算走向?qū)嵱眠€面臨許多安全問題，如機(jī)密數(shù)據(jù)的訪問控制問題等．屬性加密作為一種一對多的密碼體制，不僅能保證數(shù)據(jù)機(jī)密性，而且可以實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度的訪問控制．因此屬性加密被認(rèn)為是最適合云計(jì)算環(huán)境的加密技術(shù)之一.
　　正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，屬性加密得到了廣泛而深入的研究.然而，將其應(yīng)用于實(shí)踐還存在著許多技術(shù)難題.首先，系統(tǒng)中經(jīng)常會有用戶或者系統(tǒng)屬性撤銷、用

2、戶密鑰泄露等現(xiàn)象發(fā)生，這使得系統(tǒng)需要具有屬性和用戶撤銷的功能.其次，解密算法通常涉及大量的雙線性對和指數(shù)運(yùn)算，這些運(yùn)算對于資源受限的用戶而言無疑是一個(gè)巨大的計(jì)算負(fù)擔(dān).可以考慮將大部分解密計(jì)算任務(wù)外包給可信第三方，從而減少用戶的計(jì)算負(fù)擔(dān).因此，研究具有外包解密計(jì)算功能的加密方案十分有意義.
　　針對上述問題，本文的主要工作如下：
　　1.提出了支持用戶屬性間接撤銷和解密外包的屬性加密方案.新方案利用線性秘密共享技術(shù)實(shí)現(xiàn)了秘密的

3、分割與重組，基于密鑰加密密鑰樹實(shí)現(xiàn)了密鑰的更新.在解密過程中，將部分解密運(yùn)算外包給解密服務(wù)器，降低了用戶的計(jì)算代價(jià).新方案具有數(shù)據(jù)機(jī)密性、抗共謀攻擊和前向/后向安全性.在標(biāo)準(zhǔn)模型下，基于判定性q階雙線性 Diffie-Hellman指數(shù)假設(shè)，新方案達(dá)到選擇明文安全.性能分析和仿真實(shí)驗(yàn)表明，新方案在密鑰產(chǎn)生、密文更新和解密過程中所需時(shí)間都有較大降低.
　　2.提出了支持用戶直接撤銷的屬性加密方案.在新方案中，密鑰和密文都由兩部分組成

4、：密鑰分別與屬性集和用戶身份相關(guān)；密文分別與訪問結(jié)構(gòu)和撤銷列表相關(guān).當(dāng)用戶屬性集滿足密文的訪問結(jié)構(gòu)并且用戶不在撤銷列表中時(shí)，該用戶才可以對密文進(jìn)行解密.另外，當(dāng)撤銷事件發(fā)生時(shí)，數(shù)據(jù)服務(wù)管理器只需要更新與撤銷列表相關(guān)的那部分密文，提高了密文更新的效率.最后，新方案可以用于惡意的數(shù)據(jù)服務(wù)管理器，對密文更新算法進(jìn)行驗(yàn)證.新方案具有數(shù)據(jù)機(jī)密性、抗共謀攻擊和前向/后向安全性.在標(biāo)準(zhǔn)模型下，基于判定性q階雙線性Diffie-Hellman指數(shù)假設(shè)，