【摘 要】
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21世纪以来,电子工艺与信息技术得到了蓬勃发展,信息系统的运算能力与负载能力大大提高,学术界提出了云计算的概念,以应用分布式架构来建立信息集群,集中“云端”服务器闲置
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21世纪以来,电子工艺与信息技术得到了蓬勃发展,信息系统的运算能力与负载能力大大提高,学术界提出了云计算的概念,以应用分布式架构来建立信息集群,集中“云端”服务器闲置的计算与存储资源来被用户灵活调度。随之而来的是“云端”用户私密数据的安全性问题,亟需具有可行性的数据访问控制方案来对私密数据进行安全性保障。云环境具有庞大的用户量与数据量,密码学领域的传统方案在这样的实际环境下难以有所作为。因此,一种可应用于云存储环境下实现数据细粒度访问控制机制的理论体系——基于属性的加密方法被正式提出。如今,基于属性的加密方法已成为云数据访问控制领域的基石,大量的算法与方案被相继提出。本文首先对云存储环境下数据访问控制的现状进行了研究,得出了实际应用中急需解决的几大功能需求:对私密数据提供细粒度的访问控制,对数据密文进行不暴露索引信息的关键词搜索,对访问控制策略机密性的保护以及对用户属性的撤销与更新。本文接下来对上述几个细分领域已有的方案进行了深入的研究,总结出了各领域的典型构造方法以及不足,在此基础上,做了以下工作:(1)提出策略隐藏的属性基加密高效可搜索访问控制方案(ES-ABE-HP),将用户私钥长度控制在了固定长度,同时有效缩短了密文长度,而且解密步骤相比现有方案更加简化,因此具有很高的加、解密运算效率;将访问策略隐藏在了密文之中,保障了访问控制策略的机密性;另外在基于属性加密的基础上实现了对密文进行联合关键词搜索的功能。ES-ABE-HP可以抵御不可区分选择明文攻击以及关键词猜测攻击。相比于现有的可搜索属性基加密方案,ES-ABE-HP方案具有非常明显的性能优势。(2)提出策略隐藏可搜索可撤销的属性基加密访问控制方案(SR-ABE-HP)。SR-ABE-HP方案除了具有关键词搜索的功能以外,还可以进行用户撤销以及属性值更新操作,同时,该方案同样将访问策略隐藏在了密文中,有效保障了访问控制策略的安全性。SR-ABE-HP方案能够抵御不可区分选择明文攻击以及不可区分选择关键词攻击,拓展了用户撤销以及属性值更新的功能,为需要经常性更新用户属性的应用场景提供了一种可靠的可搜索访问控制方法。
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