云存储中支持密文委托的可撤销属性基加密方案研究

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物联网和人工智能等互联网技术的发展离不开各类数据的支持。在这个“数据为王”的时代,蕴含着巨大商业价值的数据作为互联网产业运作的基石,越来越受到人们的重视。作为一种新兴存储模式的云存储服务,凭借其可拓展、存储能力强和灵活的按需服务模式等优点,成为个人和企业存储自身数据的优先选择。然而,将敏感数据外包管理于云存储服务器上的同时,这些数据可能会面临一些安全性和隐私问题,因为用户不再自己掌管数据。如何既能保护数据隐私安全,又可以保障用户高效的访问控制成为阻碍云计算服务发展的一道难题。密文策略属性基加密作为一种实现了“一对多”加密机制的访问控制方法,为云环境下的多用户场景提供了一种安全的数据分享方案,成为保护云存储服务中数据隐私安全的一项重要技术。并且由于云环境中用户的流动性和用户权限的动态性,方案往往需要支持撤销功能来管理用户实时变化的权限。本文以可撤销密文策略属性基加密为研究对象,通过改进系统的撤销效率和撤销机制,提升了现有方案的实用性。本文的主要工作归纳如下:首先,针对传统方案中云服务提供商在撤销发生时刻需要私密接收更新材料对密文进行更新带来的安全隐患问题,提出支持密文委托的属性基加密系统。方案中,我们利用分段密钥生成技术设计了一种允许云服务提供商仅使用公共变量就可以重加密密文的机制,避免了秘密传输更新材料可能带来的安全问题。同时,我们方案支持用户级别的撤销。其次,针对现有方案中撤销机制过于单一导致撤销效率不足的问题,提出了支持灵活撤销的可撤销存储方案。通过令可信机构独立设置用户撤销列表和属性撤销列表的方式,我们允许方案同时支持粗粒度的用户级别的撤销和细粒度的用户属性级别的撤销,从而实现了一种高效的灵活撤销机制。考虑到云服务提供商的懒惰性,方案允许系统中的用户对重加密密文的实时性进行验证,保证我们方案的正确性。最后,我们将我们方案和现有方案进行对比,展现了我们提出方案的优势。并通过对方案进行理论分析、安全性证明和实验讨论的方式,证明了我们方案是高效且安全的,能很好的应用于云环境。
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