移动医疗中隐藏访问结构的云外包属性基加密

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近些年智能手机的普及为可穿戴设备的发展提供了支撑,谷歌眼镜、智能手环、智能手表等等智能可穿戴设备正飞速的走进我们的视野。这些可穿戴设备的广泛应用正逐步改变传统的医疗方式。可穿戴设备为人们带来了更健康的生活方式,同时也为医护人员对于病症的根源提供更多的健康数据。但是其隐私安全却成为一个回避不了的问题。医学数据(譬如指纹,虹膜,DNA等)的泄露通常比个人基本信息的泄露具有更大的隐患。而且在移动医疗过程中需要使用该医疗数据的往往是具有特定属性特征的人群(例如某一类专家),所以在可穿戴医疗设备上数据的加密适合采取基于属性的加密技术。但在实际应用中经常为了达到细粒度的访问控制,密文的访问控制策略一般也会随之变得更加复杂,导致其对应的解密开销也会随之急速增加,而用户设备(智能手机,笔记本电脑等)并不一定能够承受如此耗时的计算等待。针对这个问题,我们可以将该解密过程外包给云计算。但是现有的云外包方案对于使用者属性的保护不足。也就是说我们可以通过存储在云端的访问结构知道哪些人可以访问该数据,以及访问者的属性信息。所以我们针对移动医疗中的这种情况在前人研究的基础上提出了全新的隐藏访问结构的基于属性加密的云外包。本文的主要内容如下:1、分析了可穿戴设备的研究背景和发展现状,并对其发展前景进行了一定的展望,随后将其中关于隐私保护方面主要存在的一些问题进行了重点的分析和讨论,引出我们的解决方案。2、介绍基于身份加密的研究背景和现状。而基于属性加密则是基于身份加密的进一步发展,其将唯一性标识用模糊化的属性集合标示,这些属性集合由一个或多个属性组成。接着介绍了基于属性加密的相关技术理论和研究背景。3、本文针对移动医疗数据属性的敏感性提出了一个密文策略的隐藏访问结构的基于属性加密的云外包方案。该方案在素数群中提出了一个具有隐藏访问结构功能的基于属性加密技术,然后再将其外包给云服务器,充分的保障了用户数据以及用户身份本身的安全。最后我们通过形式化证明,证明了该方案的正确性,并对方案进行了安全性证明,以及计算开销和通信开销作出相应分析并与其他的基于属性加密方案进行了对比。最终,我们证明了本方案的可行性,并对移动医疗未来的发展前景给出了相关分析。
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