支持非单调访问结构的可验证搜索属性加密方案

针对属性基密文搜索方案多数只支持单调访问结构,且对搜索结果缺乏有效检验等问题,提出支持非单调访问结构且搜索可验证的密文关键字搜索属性加密方案。首先,由属性值构造多项式,根据多项式整除性质实现密文细粒度搜索的权限设置;然后,在确保不泄露隐私信息的前提下,由云服务器完成密文搜索和外包解密;最后,借助所提承诺方案实现对搜索结果的正确性检验。所提方案支持非单调访问结构且具备密文细粒度搜索、数据共享、外包解密和搜索可验证等多项功能。在随机预言机模型中,基于扩展多指数序列判定Diffie-Hellman(aMSE-DDH)假设,可证明该方案在选择密文攻击和选择关键字攻击情况下均具有选择性的不可区分安全性。实验结果表明,所提方案的终端解密时间与属性个数无关,仅需约12.9 ms。

适用于网络大数据的属性基广义签密方案

网络大数据应用对安全性的需求多样而灵活.属性基广义签密能够根据用户属性来确定接收者,且能根据不同的需求自适应地提供独立的或者复合的机密、不可伪造性,克服了传统公钥密码的瓶颈.提出了一个适用于大数据的属性基广义签密方案,能实现在签密、加密和签名间的自适应转换.方案利用非单调访问结构,支持与、或、非和门限操作,能提供更灵活的访问控制;利用零内积加密方法实现了密文长度固定,在加密模式下为2|G|+nm,在签名模式下为3|G|+nm,在签密模式下为5|G|+nm,与属性数目无关.在标准模型下基于q-DBDHE问题证明了签密及加密模式下的机密性和签密及签名模式下的不可伪造性.

具备强表达能力的选择密文安全高效属性基加密方案

属性基加密(attribute-based encryption,ABE)是一种新型公钥加密体制,它实现了对加密数据的细粒度访问控制.在密钥策略属性基加密方案(key-policy attribute-based encryption,KP-ABE)中,密文与属性集合相关联,密钥则与访问控制结构相关联.因此在大多数KP-ABE方案中,解密开销与解密算法所涉及的属性数目成正比.结合Hohenberger和Waters提出的快速解密属性基加密方案的思想,构造了一个同时支持非单调访问结构、大属性空间的选择属性集合和选择明文安全快速解密密钥策略属性基加密方案,并在随机预言机模型下证明是选择性属性集合和选择明文安全的;并在此基础上,利用Lai等人提出的合数阶上具有强表达能力的快速解密KP-ABE方案的思想,再结合用于给出构造选择密文安全的KP-ABE方案的变色龙Hash技术,构造了一个同样支持非单调的访问控制结构且表达能力丰富的选择密文安全快速解密KP-ABE方案.比较相关方案,所提出的2个方案都具备相当的解密效率.

支持多布尔函数的公开可验证委托方案

提出了支持多布尔函数的公开可验证委托模型,并基于支持非单调访问结构的KP-ABE(Key Policy Attribute Based Encryption)方案给出了具体的构造.该方案能够使任何第三方对布尔函数的委托计算结果进行验证.与Parno等人的方案相比较,该方案通过将输入值与委托计算的布尔函数进行绑定,实现了一次系统建立后,可对多个布尔函数进行委托计算,提高了系统的效率.

在线/离线非单调CP-ABE方案构造

提出了支持非单调访问结构的在线/离线的CP-ABE方案。在离线加密阶段,完成了密文的主要构成部分的计算;在线加密阶段,将正属性集合上的非单调访问控制结构转变成由正、负属性集合上的基于线性秘密共享方案的单调访问控制结构,利用少量的加法和乘法操作生成密文的其余构成部分。在n-(B)假设成立条件下,证明了该方案具有选择性安全性。与原来的非单调CP-ABE方案相比,该方案系统参数和私钥规模保持不变,加密的总体计算复杂度仅有少量增加,但在线加密阶段的计算复杂度较小,可与解密外包服务相结合,使得该方案的离线加密和解密阶段都可在资源受限的小型设备上完成。