云计算技术自出现以来经历了飞速的发展,相关产业也越来越成熟,云上资源使用方式灵活,存储与计算能力强大,为政企与个人用户提供了高效便捷的服务,也为物联网、大数据等技术的推广提供了强有力的支撑。然而,云环境是优势与风险并存的。安全的云服务环境需要解决隐私泄露、内外部攻击等问题,保证用户数据的机密性、完整性、可靠性,因此,研究更加适用于云环境的密码机制及其应用具有十分重要的学术意义和应用价值。属性基加密算法具有匿名性和一对多等特点,同态加密算法能够实现保密计算,二者在云环境中的用户隐私保护等方面有重要应用。本文分别研究了基于属性和同态的加密算法,并结合实际场景提出了实例化应用,主要成果如下:(1)在传统的基于CP-ABE的访问控制和数据共享方案中,访问策略是附同密文公开传输的,然而访问策略往往也能泄露用户的敏感信息。现有的策略隐藏方案虽然在算法安全性和策略表达力上有所改进,但并没有很好地解决由于策略隐藏带来的解密权限验证困难。本文提出了可验证解密权限的策略隐藏属性基加密方案,采用LSSS访问结构,表达灵活,并实现了属性的完全隐藏(不仅隐藏属性名),通过云辅助下的布隆过滤器和满秩子阵重构两重验证,高效准确的判定解密权限,并利用可验证的云端部分解密进一步减轻了终端的计算负担。方案在标准模型中达到了适应性CCA安全,并使用双系统加密法给出了完整的证明过程。分析表明方案在策略表达力、安全性、密文大小、解密权限判定计算量等方面的综合表现较优。实例化模型显示方案能在社交网络中可隐私保护的朋友匹配场景中实现应用。(2)云服务器的广泛使用为一些传统问题的解决提供了新的思路,在安全多方计算中引入云的辅助,能够有效降低终端的计算和通信代价,但同时也带来了隐私的保护问题。本文基于多密钥同态加密算法提出一个高效的通用云辅助多方计算方案,支持成员的动态变化,且仅需要3轮通信即可完成,算法在NTRU上构造,运算速度快,并利用模拟范例的思想在公共随机串模型下给出了半恶意敌手时的完整证明。方案在效率、安全性、动态性和云环境适用性等方面的综合表现较优,并结合布隆过滤器完成了在隐私保护集合交集场景下的实例化应用。