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基于SM9的密钥策略属性基加密及快速解密 被引量:1
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作者 刘晓红 黄欣沂 +1 位作者 程朝辉 伍玮 《计算机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期971-986,共16页
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... 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. 展开更多
关键词 密钥策略属性基加密 SM9 快速解 定长
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标准模型下全安全的密钥策略属性基加密方案 被引量:7
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作者 张敏情 杜卫东 +1 位作者 杨晓元 韩益亮 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1893-1901,共9页
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... 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. 展开更多
关键词 密钥策略属性基加密 对偶加密系统 选择性安全 全安全 标准模型
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可撤销和可追踪的密钥策略属性基加密方案 被引量:7
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作者 齐芳 李艳梅 汤哲 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期63-69,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 密钥策略属性基加密 可撤销 可追踪 线性访问结构
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多主密钥功能加密:基于LMSSS的M-KP-ABE方案 被引量:1
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作者 杨晓元 蔡伟艺 陈海滨 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1363-1369,共7页
功能加密极大地拓宽了秘密信息的共享方式,但支持多主密钥功能性函数加密方案的构造问题仍未解决,多主密钥功能加密具有更强的表达能力和更广义的特性.在功能加密的一个子类密钥策略属性基加密上,首次提出了多主密钥形式的安全模型M-KP-... 功能加密极大地拓宽了秘密信息的共享方式,但支持多主密钥功能性函数加密方案的构造问题仍未解决,多主密钥功能加密具有更强的表达能力和更广义的特性.在功能加密的一个子类密钥策略属性基加密上,首次提出了多主密钥形式的安全模型M-KP-ABE.利用线性多秘密共享方案,设计了该安全模型下的一个支持多主密钥功能性函数的加密方案.基于DBDH假设,在标准模型下证明方案在适应性选择挑战和自适应选择明文攻击下是安全的.该方案加密数据的访问策略更为灵活,可退化为单主密钥的加密方案,可构造具有精细访问树的方案,其计算量与单主密钥方案相等,具有较高的效率. 展开更多
关键词 密钥策略属性基加密 线性多秘共享方案 功能加密 功能性函数 双线性对
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云计算中属性基加密机制研究 被引量:1
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作者 霍成义 《信息安全研究》 2020年第8期733-737,共5页
云计算成为当前实现信息共享主流形式,但云计算平台的开放性、终端分布的不均匀性及网络互联的复杂性等特点,使得其比以往更容易遭受诸如病毒感染、信息泄露等网络攻击.为了确保用户数据不被非法访问,通常将数据加密后存储在云端,传统... 云计算成为当前实现信息共享主流形式,但云计算平台的开放性、终端分布的不均匀性及网络互联的复杂性等特点,使得其比以往更容易遭受诸如病毒感染、信息泄露等网络攻击.为了确保用户数据不被非法访问,通常将数据加密后存储在云端,传统的加密机制无法满足云计算等新型环境下1对多细粒度访问控制的需求.从属性基加密机制基本原理入手,对云计算环境下属性基加密机制进行了系统研究,并对其安全性进行了深入的比较分析. 展开更多
关键词 云计算 数据安全 属性加密 密钥策略属性基加密 策略属性加密
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固定密文长度的可验证属性基外包解密方案
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作者 李聪 杨晓元 +1 位作者 王绪安 白平 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第11期3299-3303,共5页
传统密钥策略属性基加解密方案存在密文长度随着属性增加而线性增加,在通信过程中消耗用户大量的通信带宽的缺点。提出了属性加密的改进方案,基于密钥策略属性加密,提出具有固定密文长度的可验证外包解密方案,在非单调访问结构实现密文... 传统密钥策略属性基加解密方案存在密文长度随着属性增加而线性增加,在通信过程中消耗用户大量的通信带宽的缺点。提出了属性加密的改进方案,基于密钥策略属性加密,提出具有固定密文长度的可验证外包解密方案,在非单调访问结构实现密文长度固定,有效节省通信带宽,通过对外包密钥生成算法的改进,实现一次模指数运算,有效缩短外包密钥生成时间。通过运用哈希函数,实现外包解密的验证性,并对其安全性进行了证明。 展开更多
关键词 密钥策略属性基加密 外包解 可验证性 云计算
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适应性安全的多主密钥KP-ABE方案
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作者 杨晓元 王志强 蔡伟艺 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期619-625,共7页
功能加密能很好地满足多对多的网络环境下的机密性需求,功能性函数提供了比传统公钥更灵活的密文存取能力.已有的功能加密系统均只支持单主密钥功能性函数,本文提出了功能加密子类KP-ABE(key-policy attribute-based encryption)上的多... 功能加密能很好地满足多对多的网络环境下的机密性需求,功能性函数提供了比传统公钥更灵活的密文存取能力.已有的功能加密系统均只支持单主密钥功能性函数,本文提出了功能加密子类KP-ABE(key-policy attribute-based encryption)上的多主密钥适应性安全模型,该模型具有更强的表达能力及更广义的特性.利用线性多秘密共享方案,设计了该安全模型下的一个加密方案,并采用对偶法在标准模型下证明方案是IND-CPA(indistinguishability against chosen-ciphertext attacks)安全的.该方案加密数据的存取策略更为灵活,用户可根据权限存取多种类型的密文;提出的构造方法可应用于功能加密的其他子类,且计算量与单主密钥方案相比不存在线性扩张,具有较高的效率. 展开更多
关键词 密钥策略属性基加密 适应性安全 线性多秘共享方案 对偶法
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一种支持解密外包的KP-ABE方案 被引量:2
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作者 晋云霞 杨贺昆 +4 位作者 冯朝胜 刘帅南 李航 邹莉萍 万国根 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期561-567,共7页
针对现有密钥策略基于属性加密KP-ABE(Key-Policy Attribute-Based Encryption)方案在解密时存在用户端计算开销大、解密时间长等问题,一些方案提出将解密外包给云服务器,但这些方案并未给出外包解密的并行化方法,存在解密效率低的问题... 针对现有密钥策略基于属性加密KP-ABE(Key-Policy Attribute-Based Encryption)方案在解密时存在用户端计算开销大、解密时间长等问题,一些方案提出将解密外包给云服务器,但这些方案并未给出外包解密的并行化方法,存在解密效率低的问题.本文提出一种支持解密外包的KP-ABE方案.在该方案中,把大部分解密计算外包给Spark平台;并根据KP-ABE的解密特点设计并行化解密算法,完成对叶子节点和根节点的并行化解密.性能分析表明,用户端仅需进行一次指数运算即可解密出共享数据,同时并行化设计能有效提高云端解密速率. 展开更多
关键词 密钥策略属性基加密 外包 快速解 共享访问树 共享 SPARK
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