随着物联网的高速发展,新型应用的逐渐兴起以及用户对服务质量需求的提高,现有的技术已经不能高效地处理Io T设备所产生的海量数据。因此,边缘计算应运而生,它在数据源附近提供计算和存储能力,对边缘数据进行预处理和缓存,从而缩短用户的请求响应时间,并节省传输带宽。然而,万物互联的特性要求Io T设备之间的访问需求很高,边缘数据不仅具备多样性,而且大多是用户最为隐私的数据,这些都使得边缘计算面临着巨大的数据安全和隐私保护的挑战。属性基签名(ABS)/加密(ABE)作为当前公钥密码学中新兴的研究热点,是解决上述安全问题的关键技术。但是,目前现有的方案因为集中式结构、动态性不足、策略更新开销大等问题,并不能直接应用于分布式资源受限的边缘计算环境中。因此,围绕多机构的属性基签名和加密方案,本文的主要研究内容如下:(1)为保障边缘设备之间的通讯是可靠且匿名的,本文提出一种支持多机构的静态-动态属性基签名方案(SDABS)。该方案定义动态属性,以描述频繁改变的特性。针对边缘环境的多节点分布式状态,SDABS有效支持多授权机构系统。此外,该方案还提出一种低开销的静态属性撤销方法,用于保障未被撤销属性的授权用户的可靠性。最后,安全性证明证实SDABS在随机预言机模型中具备不可伪造性和匿名性。(2)为保障边缘环境中数据的安全访问及其机密性,本文提出一种基于时间域支持外包解密的多机构属性基加密方法(TMO)。鉴于时间是影响数据有效性的关键因素,该方案将时间域的信息嵌入到属性基加密算法中。此外,基于边缘计算的结构优势,TMO除了支持多机构外,还拥有解密外包功能,以提高Io T设备的访问效率。最后,TMO提供一种高效的密文更新方法用以管理时间态属性并可以在线修改数据的访问策略,以增强方案的灵活性。安全性证明表明TMO可以有效增强边缘数据的机密性,并且支持一对多的细粒度访问控制需求。(3)基于所提出的边缘数据签名和加密方案,本文构建并验证了多机构属性基签密方案(MA-ABSC)。首先,分别从理论上分析SDABS和TMO的存储及计算开销,并通过仿真实验对比验证方案的高效性。其次,对边缘数据的完整访问过程进行模拟,实验结果表明MA-ABSC能以较低的计算开销实施灵活的访问控制约束以保障边缘数据的可靠性和机密性。