面向云存儲(chǔ)的動(dòng)態(tài)屬性加密算法研究.pdf

1、云計(jì)算(Cloud Computing),是實(shí)現(xiàn)把計(jì)算變得更加實(shí)用和有效的重要手段,而作為云計(jì)算這一新興概念的延伸,云存儲(chǔ)(Cloud Storage)的出現(xiàn),解決了海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)面臨難題。云存儲(chǔ)作為一種能隨時(shí)隨地為用戶提供存儲(chǔ)服務(wù),在眾多領(lǐng)域中扮演了不可或缺的角色。然而,隨著云存儲(chǔ)技術(shù)在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的快速發(fā)展,用戶對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),以及云存儲(chǔ)技術(shù)的安全性需求越來越高。目前,很多云服務(wù)提供商提供的簡單訪問控制功能,必須完全依賴于云服務(wù)提供商

2、本身的服務(wù)器端。由于云服務(wù)提供商并不能被認(rèn)定是完全可信的,它可能會(huì)在不經(jīng)用戶允許的情況下,將用戶數(shù)據(jù)交予第三方,從而造成數(shù)據(jù)信息泄露,帶來安全隱患。傳統(tǒng)公鑰加密體制和后來提出的密文訪問控制方案都是只能實(shí)現(xiàn)粗粒度訪問控制,具有效率低的特點(diǎn),越來越無法適應(yīng)當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,更加無法跟的上用戶對(duì)安全性的要求。
　　近幾年來,基于屬性的加密方案已然成為了對(duì)于云存儲(chǔ),甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全性研究的熱點(diǎn)問題。但是其中仍然存在著許多的不足和待解決的問題,

3、目前對(duì)于傳統(tǒng)的基于屬性的加密方案來說,大多數(shù)在用戶的授權(quán)管理過程都是屬于靜態(tài)屬性操作。所謂靜態(tài)屬性,就是指一次性定義數(shù)據(jù)的訪問控制結(jié)構(gòu),如果想要更新、撤銷或刪除數(shù)據(jù)或訪問控制結(jié)構(gòu)時(shí),需要對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)文件經(jīng)行重新加密。大量事實(shí)表明,基于靜態(tài)屬性的加密方案,其可用性和工作效率均顯十分的不足。因此,本文就在傳統(tǒng)的基于屬性加密方案的基礎(chǔ)上,提出了一種基于動(dòng)態(tài)屬性的加密方案?？梢哉f,本研究不僅對(duì)于現(xiàn)代密碼學(xué)研究的深入和細(xì)化具有一定的理論價(jià)值,而且對(duì)

4、于提高云存儲(chǔ)技術(shù)的安全性,和其在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用當(dāng)中的可用性和高效性具有重要的實(shí)踐意義。
　　本論文的研究分為五部分:
　　第一章,緒論。介紹了本研究的背景及意義,并在梳理已有相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,提出了本研究的必要性,即基于動(dòng)態(tài)屬性加密的優(yōu)勢所在。然后,對(duì)本論文的核心概念,以及論文結(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡釋。
　　第二章,研究的基礎(chǔ)知識(shí)及其應(yīng)用。主要介紹了基于屬性加密體制中,所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(包括代數(shù)基礎(chǔ)、拉格朗日插值定理和雙線

5、性映射)、數(shù)學(xué)難題的復(fù)雜性及假設(shè)、可證的安全模型(包括可證安全基礎(chǔ)和可證安全模型)以及訪問結(jié)構(gòu)與訪問結(jié)構(gòu)樹。同時(shí)闡明了這些基礎(chǔ)知識(shí)在基于動(dòng)態(tài)屬性加密體制中的應(yīng)用。
　　第三章,基于動(dòng)態(tài)屬性加密算法以及動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)方案。這是本論文的核心內(nèi)容。在本章中,首先闡明了基于動(dòng)態(tài)屬性加密方案的安全假設(shè)和算法實(shí)現(xiàn);然后,詳細(xì)地描述了基于動(dòng)態(tài)屬性的加密方案,也就是該方案的設(shè)計(jì)核心部分,即對(duì)于用戶授權(quán)管理過程,采用了動(dòng)態(tài)的屬性管理方案。該方案的基本內(nèi)容

6、是:對(duì)于密鑰密文以及屬性集的更新、撤銷或刪除時(shí),只需要?jiǎng)討B(tài)的調(diào)整訪問結(jié)構(gòu)就可以完成,從而減少了對(duì)數(shù)據(jù)文件重新加密所帶來的系統(tǒng)的額外開銷。接下來闡述了整個(gè)方案的具體實(shí)現(xiàn)過程,并以一名教授上傳一篇論文為例,具體說明了這一方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)過程。
　　第四章,基于動(dòng)態(tài)屬性加密方案的分析。通過驗(yàn)證分析和實(shí)驗(yàn)的比對(duì),達(dá)到了該方案預(yù)期的效果,且大大減小了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開銷,在性能上相比于傳統(tǒng)的基于屬性的加密方案有了顯著的提高。
　　第五章,總