带属性策略的RBAC权限访问控制模型

传统基于角色的访问控制(RBAC)不能很好地解决多方访问控制下信任等级的细粒度区分.本文对多种角色访问控制模型及属性特征进行了研究,提出基于属性策略的RBAC模型,对模型进行了形式化定义.在基于属性策略的RBAC模型中,扩展了RBAC中角色的概念,对角色的属性进行了定义并提供基于属性策略的验证方式,进而给出了多方精确访问控制的实现,提高了访问控制的灵活性和对数据对象粒度控制的精确性.在云计算平台上,设计并实现了SaaS模式下的细粒度对象管理服务,实验验证了该模型对动态权限变化的适应能力及多方访问的权限控制能力.

使用否定属性策略的问题提出

数学问题提出具有重要的教育价值．使用否定属性策略的问题提出可以帮助教师分析学生数学知识的理解状况．研究发现：在给定的解析几何情境下，中学生能够运用否定属性策略来提出各种各样的新数学问题；学生所提问题包括保留所求项和改变所求项两大类，每一类又包括改变数据和改变曲线类型两种情形；相当多的学生在否定属性时，未能考虑新旧属性之间的相容性，因而提出了无效的问题．总体上看，学生在属性列举、属性否定和问题提出上表现欠佳．

一种基于属性策略机制的安全管理系统实现方法

一体化安全管理系统通常需要支撑安全防护系统中的各类安全设备的设备和密钥等信息的管理,而传统的安全管理系统在应对安全设备类型和密钥种类的扩展时存在一定局限。通过引入属性策略的机制,针对这些静态数据采用属性策略进行描述,结合策略处理逻辑,设计并实现了一套灵活、可配置的属性策略机制,能够有效提升一体化安全管理系统对多元化安全设备的管理能力。

基于否定属性策略的教学模式探究

“栽活一棵树,养活一片林”,前者是指数学教学课型中的新授课,而后者就是指复习课,要上好复习课,如何做到“养活一片林”呢?为此我们要不断探索和提高复习课的有效性,本文主要探讨了否定属性策略的变式教学这种复习课的有效模式.

基于SM9的密钥策略属性基加密及快速解密

属性基加密是一种通过指定访问策略实现数据共享的公钥加密技术,分为密钥策略属性基加密和密文策略属性基加密两种.在属性基加密中,数据拥有者通过指定一个访问策略(属性集合)对数据进行加密,被授权的接收者使用与属性集合(访问策略)相关联的解密密钥访问数据.与传统"一对一"的数据共享模式相比,属性基加密是一种更为精细的数据共享机制,可以提供"一对多"的数据共享模式,适用于区块链、云计算等信息系统中的多用户数据安全共享应用.SM9标识加密是我国设计的标识密码算法,用于保障数据的机密性,于2021年成为国际标准.但是,SM9标识加密仅提供"一对一"的数据共享模式.本文在SM9标识加密的基础上,结合经典密钥策略属性基加密的构造思路,构造了一种基于SM9的密钥策略属性基加密方案.所提方案中的密钥/密文结构与SM9标识加密算法中的密钥/密文结构相似,可与现有使用SM9的信息系统有效融合.在此基础上,提出基于SM9的密钥策略属性基加密快速解密方法.新方法具有以下特点:(1)通过增加密钥长度,将解密时使用的双线性运算数量由原来的2|I|个降低至2个,其中|I|表示解密时使用的线性秘密生成矩阵中的行数;(2)使用聚合技术,将密文中的群元素个数由原来的(2+|S|)个降低至3个,其中S表示加密时使用的属性集合;(3)新方法具有动态自适应性,用户可以根据实际需求在密钥长度和解密时间之间进行个性化权衡.这些特性使得所提新方法更适用于计算、带宽和存储资源受限的轻量级设备.最后,性能分析表明,该方案在实际应用中是可行的.

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.

支持访问策略部分隐藏的CP-ABE方案

针对现有支持外包解密的基于密文策略的属性加密(CP-ABE)方案大多未考虑对密文访问策略的隐私保护,而部分支持策略隐藏的方案又存在访问策略匹配效率低的问题,提出一种支持访问策略隐藏且访问策略匹配效率较高的CP-ABE方案。该方案对属性值进行盲化处理并构造隐藏策略访问树,实现了访问策略的隐私保护;采用布隆过滤器对属性进行过滤与成员认证,从而快速找到满足访问策略的最小属性集,减少解密测试中的大量无效计算;利用强算力的云服务器进行外包计算,减少本地的解密开销。理论分析和实验结果分析均表明,所提方案可兼顾计算效率与策略隐私保护,访问策略匹配效率和加解密速度显著提升,本地解密时间被减少至常数级。安全性分析表明,所提方案不仅保护了外包访问策略的隐私性,还能抵御选择明文攻击。

基于区块链的国密轻量级属性基访问控制方案

移动设备产生大量与用户相关的隐私数据,如何实现数据的安全存储和细粒度访问控制十分重要.密文策略的属性基加密(CP-ABE)是目前流行的解决方案之一,但现有的国密CP-ABE访问控制方案较少且存在计算开销较大的双线性配对运算,不适用于资源受限的物联网设备.本文提出一种国密轻量级CP-ABE访问控制方案,将双线性配对运算替换为椭圆曲线中的标量乘法,通过外包解密有效减少用户端计算开销,利用区块链和星际文件系统(IPFS)存储加密后的密文保证不被篡改,避免单点故障.此外多个属性机构充当区块链节点分发属性密钥及维护区块链.安全性分析和实验分析结果表明所提方案高效且安全.

基于属性访问策略的批量零知识身份认证方案

隐私保护技术主要有属性基加密、同态加密、多方安全计算等。针对属性基加密的访问控制中双线性映射耗时问题、同态加密难以非公开地验证明文计算的结果问题以及多方安全计算需要可信第三方等问题,提出了一种基于属性访问策略的批量零知识身份认证方案。该方案是基于Aurora协议提出的,具有良好的抗量子攻击计算潜力;所提方案引入合成证明者,其作用是将各个用户生成的证明合成一个证明以减轻证明者和验证者计算开销,且设计了找出未通过认证用户的查找算法。最后对所提方案进行了安全分析、可行性分析并与其他方案进行了对比分析。经过分析该方案中验证者的时间复杂度可维持在O(n)。

基于格上密文策略属性基加密的联盟链数据共享方案

数据共享过程中存在数据泄漏、信任危机等问题,且量子计算机的出现对传统加密算法带来了较大威胁。为此,提出一种基于格上密文策略属性基加密(CP-ABE)的联盟链数据共享方案。利用联盟链的准入机制以及允许存在可信第三方的特性解决在分布式网络中数据共享双方相互不信任的问题。引入基于环上容错学习的CP-ABE技术来抵御量子攻击,同时改进访问树的生成方式,将属性分为高敏感、低敏感两类,实现对数据的分级加密以保证数据的安全性。基于演化博弈论构建数据共享模型,对共享双方在联盟链数据共享体系中的选择策略进行求解和分析,并探究不同参数对演化结果的影响。实验结果表明,当属性数量呈指数级增长时,该方案的启动算法、加密算法以及解密算法的效率比基于合数阶双线群的CP-ABE方案分别提高81.6%、43.8%和56.0%,每增加一个背书节点能够使系统在执行增加用户与查询用户函数时效率分别提高36.8%与6.4%。此外,对演化模型进行模拟,结果表明,当数据固有收益、损失概率与损失收益的乘积都提高时,参与联盟链带来的收益提高,用户更倾向于参与联盟链。

智慧城市下基于属性加密的隐私数据保护

智慧城市中涉及的数据涵盖了人们的个人信息、位置数据、交通数据等敏感信息。为了满足智慧城市中的数据共享和隐私保护需求,结合属性基可追踪加密技术,为智慧城市的隐私数据保护提供一种新的解决方案并详细介绍了方案的构成。根据属性来细粒度地控制不同用户对数据的访问权限,有效提高隐私数据的安全性。

一种基于异或运算的属性撤销CP-ABE方案

针对属性撤销CP-ABE方案中密钥更新时属性授权机构与用户之间的通信开销过大及密文更新时云存储中心的计算复杂度过高的问题,本文提出一种基于异或运算的、支持属性级撤销的密文策略属性基加密方案.在该方案中,属性授权机构先将需要撤销的属性名称、被撤销用户的标识及新的时间参数发送给云存储中心,然后云存储中心根据用户标识和新的时间参数的异或结果与密文的一部分进行异或运算,得到新密文.收到新密文后,正常用户可以利用自己的密钥解密得到原密文,进而得到明文,而被撤销用户则只能使用已撤销属性的新密钥才能解密得到原密文,从而实现属性级撤销.理论分析和数值模拟表明,在保证系统安全性的前提下,该方案能够减少属性授权机构与用户间的通信开销,降低云存储中心的计算复杂度.

密文长度固定的策略部分隐藏多授权机构CP-ABE方案

针对现有访问策略隐藏的密文策略属性加密(CP-ABE)方案存在的安全性低、资源开销大的问题,提出了一种密文长度固定的策略部分隐藏多授权机构CP-ABE方案。首先,通过隐藏访问策略中的属性值,降低隐私数据泄露的风险;其次,通过固定密文长度和使用外包解密技术,减少用户的资源开销;最后,采用多授权机构管理机制,避免部署单一授权机构易产生的密钥托管问题。通过安全分析证明了方案在标准模型中满足选择明文攻击下的密文不可区分性,以及方案隐藏的访问策略和产生的外包密钥能够抵抗属性值猜测攻击。通过与已有方案的性能对比,证明了所提方案的总体资源开销更小。

标准模型下全安全的密钥策略属性基加密方案

随着社交网络、云存储等新事物的出现,属性基加密以其强灵活性、强高效性、强安全性等优点得到了广泛的应用,但是目前的属性基加密方案大都是选择性安全的,不能很好地满足现实的应用需求,所以如何构造全安全的属性基加密方案成为密码学界研究的热点.针对以上问题,首先利用对偶系统加密构造了一个高效的密钥策略属性基加密方案;然后结合Lewko-Waters最新提出的证明思想证明了方案在标准模型下的全安全性;最后经分析比较,该方案的公私钥和密文长度与选择性安全的GPSW方案相当,但是安全性更高.同Lewko-Okamoto方案相比,该方案的安全性与之相同,但是具有较短的公钥长度和密文长度,方案的效率更高;而且,与Lekwo-Waters的密文策略的属性基加密方案相对应,该方案在全安全证明中应用了选择性安全模型中的证明方法,对进一步研究选择性安全模型与全安全模型之间的关系具有重要意义.

快速解密且私钥定长的密文策略属性基加密方案

在保证密文策略属性基加密(CP-ABE)算法安全性的前提下,尽可能地提升其工作效率一直是密码学领域的研究热点。该文从作为CP-ABE效率核心的访问结构着手,首次提出基于简化有序二叉决策图(ROBDD)的访问结构,给出了相应的策略表示方法、用户可满足性判定;基于简化有序二叉决策图(ROBDD)访问结构设计了在算法时间复杂度、存储空间占用量等方面都具有较好表现的CP-ABE方案;在安全性方面,该方案能够抵抗用户间的合谋攻击和选择明文攻击。对比分析表明,ROBDD访问结构具有更强的表达能力和更高的表达效率;新的CP-ABE方案包含时间复杂度为常数阶的密钥生成算法、解密算法,能够为用户生成定长私钥并实现快速解密。

在线/离线密文策略属性基可搜索加密

在云计算环境中,越来越多的手机用户通过移动网路来共享自己的数据文件.但是由于云不是完全可信的,所以会出现一些安全隐私上的问题,针对这些问题,随之提出了各种基于属性基加密的解决方案.然而,其中大部分的工作要么是在加解密阶段存在大量的在线计算成本,要么是不支持加密数据的关键字搜索功能.而且大多的属性基加密机制会对数据共享、信息查询、数据细粒度管理等方面的效率性产生影响.为了解决这些问题带来的挑战,提出了一种新的密码学原语:在线/离线密文策略属性基可搜索加密方案(online/offline ciphertext-policy attribute-based searchable encryption scheme,OOCP-ABSE).通过利用现有的在线/离线属性加密技术和属性基加密的外包解密技术,构造出高效的OO-CP-ABSE方案,使得数据拥有者端的在线计算代价最小化,同时使得数据用户端的解密计算代价最低;还给出了在云计算环境下,OO-CP-ABSE方案在移动设备上的应用;最后,给出了OO-CP-ABSE方案的安全性分析(数据机密性、关键字隐私安全、搜索可控性、陷门安全性)以及同现有其他方案的效率比较.

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。

基于密文策略属性基加密系统访问机制的缓存替换策略

为提高基于密文策略属性基加密(CP-ABE)系统的数据缓存性能,针对CP-ABE加密的数据,提出一种有效的缓存替换算法——最小属性价值(MAV)算法。该算法结合CP-ABE加密文件的访问策略并统计高频属性值的个数,利用余弦相似度方法和高频属性值统计表来计算属性相似度;同时结合属性相似度和文件大小计算缓存文件的属性值价值,并替换属性值价值最小的文件。在与最近最少使用(LRU)、最不经常使用(LFU)、Size缓存替换算法的对比实验中,针对CP-ABE加密后的数据,MAV算法在提高加密文件请求命中率和字节命中率方面具有更好的性能。

可撤销和可追踪的密钥策略属性基加密方案

针对基于密钥策略属性基加密(KP-ABE, key-policy attribute-based encryption)方案不能兼顾属性撤销和用户身份追踪的问题,提出一种支持可撤销和可追踪的KP-ABE方案。首先,该方案能够在不更新系统公钥和用户私钥的情况下实现对用户属性的撤销,更新代价比较小,同时可以根据解密密钥追踪到用户身份,从而有效地防止匿名用户的密钥泄露问题。其次,该方案基于线性访问结构(LSSS, linear secret sharing scheme),与树形访问结构相比,执行效率更高。最后,该方案基于判定性q-BDHE假设,给出了在标准模式下的安全性证明。通过与已有的KP-ABE方案进行对比分析得出,该方案的公钥长度更短、加解密的计算开销更低,且在实现属性可撤销的基础上实现了用户身份的可追踪功能,具有较为明显的优势。

基于密文策略属性加密体制的匿名云存储隐私保护方案

针对云存储中数据机密性问题,为解决密钥泄漏与属性撤销问题,从数据的机密性存储以及访问的不可区分性两个方面设计了基于密文策略属性加密体制(CP_ABE)的匿名云存储隐私保护方案。提出了关于密钥泄漏的前向安全的不可逆密钥更新算法;在层次化用户组以及改进的Subset-Difference算法基础上,利用云端数据重加密算法实现属性的细粒度撤销;基于同态加密算法实现k匿名l多样性数据请求,隐藏用户潜在兴趣,并在数据应答中插入数据的二次加密,满足关于密钥泄漏的后向安全。在标准安全模型下,基于l阶双线性Diffie-Hellman(判定性l-BDHE)假设给出所提出方案的选择性安全证明,并分别从计算开销、密钥长度以及安全性等方面验证了方案的性能优势。