【摘 要】
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信息时代促进了物联网技术的发展,使人们的生活发生巨大变化.智能电网作为其中一个非常重要的分支,其摒弃了传统电网费时费力的人为操作流程,将诸如云计算,5G等先进技术融入到电网中,电网系统在真正意义上变得信息化和智能化.然而,人们在享受智能电网带来便捷的同时,也要面对隐私泄露与数据安全带来的威胁.数据的隐私保护和信息的安全共享成为智能电网待解决的问题.支持细粒度访问控制的属性基加密（ABE）技术,能够
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信息时代促进了物联网技术的发展,使人们的生活发生巨大变化.智能电网作为其中一个非常重要的分支,其摒弃了传统电网费时费力的人为操作流程,将诸如云计算,5G等先进技术融入到电网中,电网系统在真正意义上变得信息化和智能化.然而,人们在享受智能电网带来便捷的同时,也要面对隐私泄露与数据安全带来的威胁.数据的隐私保护和信息的安全共享成为智能电网待解决的问题.支持细粒度访问控制的属性基加密（ABE）技术,能够给智能电网提供有效的访问控制以及隐私保护.但是传统的ABE方案存在着授权用户恶意泄露私钥造成的密钥滥用问题,以及权威机构恶意生成用户私钥造成的密钥托管问题.用户与权威机构的追责问题成为当前的研究焦点,本文针对以上问题展开研究,设计了安全高效的可问责ABE方案,主要的工作如下:1.为了实现智能电网中数据安全共享并解决密钥滥用、密钥托管的问题,设计了一种面向智能电网的可问责的访问控制方案.方案基于可问责的ABE技术,实现了灵活的访问控制,并且在信息系统进行数据共享时能够支持用户可追溯性以及权威机构的可问责性.方案与白盒特性相比具有更强的黑盒特性,可以追溯到利用密钥构建的解密设备的创建者.方案通过使用一种基于令牌的方式分别标记私钥和密文,私钥由用户和权威机构实体通过协议交互的形式来生成,实现了对用户的可追溯性以及对权威机构的可问责性.在DBDH假设下方案被证明是安全的,实验分析表明,该方案在计算和存储开销方面比现有的方案更加高效.2.为了实现智能电网中分散化的数据安全共享并解决用户与权威机构追责的问题,设计了一种面向智能电网的多权威机构可问责的访问控制方案.方案基于多权威机构可问责的ABE技术,实现了灵活分散化的访问控制以及用户的可追溯性和权威机构的可问责性.方案通过引入多权威机构来减轻单个权威机构的负担,有效解决了属性集合过大时计算代价大的问题,避免了单点故障造成整体故障的问题.方案中将私钥生成算法替换为私钥生成协议,用户与权威机构共同生成私钥,追踪算法可以对泄露私钥的实体进行追踪问责,实现了公共可问责的特性.在q-DABDHE假设、DL假设和q-SDH假设下方案被证明是安全的,理论分析与数值实验表明,该方案的存储与计算效率优于已有方案.
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