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一种可证安全的异构聚合签密方案

电子与信息学报 2017年第5期39卷 1213-1218页

作者：牛淑芬牛灵王彩芬杜小妮西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070

异构签密可实现不同安全域之间数据通信的机密性、认证性和不可伪造性。分析现有的异构签密方案,发现它们仅是针对单个消息而设计的,计算效率普遍较低,不适合大数据环境下的网络通信系统。该文提出一个异构的聚合签密方案,该方案不但可... 详细信息

异构签密可实现不同安全域之间数据通信的机密性、认证性和不可伪造性。分析现有的异构签密方案,发现它们仅是针对单个消息而设计的,计算效率普遍较低,不适合大数据环境下的网络通信系统。该文提出一个异构的聚合签密方案,该方案不但可以实现单个消息的签密验证,而且可以实现多个消息的聚合验证,并且验证需要的双线性对个数固定,与所签密消息的个数无关。同时,在随机预言模型下,证明了方案的机密性和不可伪造性分别基于q双线性Diffie-Hellman逆问题和离散对数问题。数值结果表明,该方案与现有方案相比在计算效率和传输效率上有着极大的提高。

关键词：聚合签密异构系统 q双线性Diffie-Hellman逆问题离散对数问题

区块链上基于云辅助的密文策略属性基数据共享加密方案

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电子与信息学报 2021年第7期43卷 1864-1871页

作者：牛淑芬杨平平谢亚亚杜小妮西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070 西北师范大学数学与统计学院兰州730070

针对云存储的集中化带来的数据安全和隐私保护问题,该文提出一种区块链上基于云辅助的密文策略属性基(CP-ABE)数据共享加密方案。该方案采用基于属性加密技术对加密数据文件的对称密钥进行加密,并上传到云服务器,实现了数据安全以及细... 详细信息

针对云存储的集中化带来的数据安全和隐私保护问题,该文提出一种区块链上基于云辅助的密文策略属性基(CP-ABE)数据共享加密方案。该方案采用基于属性加密技术对加密数据文件的对称密钥进行加密,并上传到云服务器,实现了数据安全以及细粒度访问控制;采用可搜索加密技术对关键字进行加密,并将关键字密文上传到区块链(BC)中,由区块链进行关键字搜索保证了关键字密文的安全,有效地解决现有的云存储共享系统所存在的安全问题。该方案能够满足选择明文攻击下的不可区分性、陷门不可区分性和抗串联性。最后,通过性能评估,验证了该方案的有效性。

关键词：区块链属性基加密可搜索加密细粒度访问控制

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区块链上基于云辅助的属性基可搜索加密方案

计算机研究与发展 2021年第4期58卷 811-821页

作者：牛淑芬谢亚亚杨平平杜小妮西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070 西北师范大学数学与统计学院兰州730070

可搜索加密技术在不解密的情况下搜索加密数据.针对现有的可搜索加密技术没有考虑数据用户细粒度搜索权限的问题,以及现有的可搜索加密方案中因云存储的集中化对数据安全和隐私保护带来的问题,提出了区块链上基于云辅助的属性基可搜索... 详细信息

可搜索加密技术在不解密的情况下搜索加密数据.针对现有的可搜索加密技术没有考虑数据用户细粒度搜索权限的问题,以及现有的可搜索加密方案中因云存储的集中化对数据安全和隐私保护带来的问题,提出了区块链上基于云辅助的属性基可搜索加密方案.该方案利用可搜索加密技术实现加密数据在区块链上的安全搜索,利用基于属性的加密技术实现数据的细粒度访问控制,利用区块链不可篡改的特性确保关键字密文的安全.在该方案中属性基加密技术用来加密关键字,区块链上存储关键字密文,云服务器上存储关键字密文和数据密文.基于困难问题假设,证明该方案能够保证关键字密文和陷门的安全性.数值实验结果表明:该方案在密钥生成阶段、陷门生成阶段、关键字搜索阶段具有较高的效率.

关键词：可搜索加密属性基加密区块链云辅助细粒度访问控制

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智慧医疗中基于属性加密的云存储数据共享

电子与信息学报 2022年第1期44卷 107-117页

作者：牛淑芬宋蜜方丽芝王彩芬西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070 深圳技术大学大数据与互联网学院深圳518118

在电子病历系统中,为了实现多用户环境下的数据搜索,该文提出一种属性基可搜索加密方案。该文将密文和安全索引存储在医疗云,当用户请求医疗数据时,利用属性基可搜索加密算法进行数据搜索,实现了细粒度访问控制。同时方案引入了密文验... 详细信息

在电子病历系统中,为了实现多用户环境下的数据搜索,该文提出一种属性基可搜索加密方案。该文将密文和安全索引存储在医疗云,当用户请求医疗数据时,利用属性基可搜索加密算法进行数据搜索,实现了细粒度访问控制。同时方案引入了密文验证算法,解决了半诚实且好奇的云服务器模型下搜索结果不正确的问题。利用数据去重技术实现了重复数据的消除,减少占用医疗云的存储空间。方案同时实现了访问策略的隐藏,保证了数据用户的隐私安全。安全性分析表明,所提方案能很好地保护用户的隐私以及数据的安全。性能分析表明,该方案具有较好的性能,更加适用于智慧医疗等多对多应用场景,有效实现了医生和第三方数据用户在不侵犯患者隐私的前提下共享患者电子病历。

关键词：智慧医疗隐私保护属性基加密密文可验证策略隐藏

智能交通系统中具有隐私保护性的属性基可搜索加密方案

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 3036-3045页

作者：牛淑芬戈鹏董润园刘琦刘维西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070

针对智能交通系统(ITS)中车载用户出行信息容易被非法盗用、交通系统云端服务器存储的交通数据被恶意用户非法滥用等问题,该文提出一种新的属性基可搜索加密(ABSE)方案,该方案具有隐私保护、密钥聚合和轻量计算等功能。该方案在密钥生... 详细信息

针对智能交通系统(ITS)中车载用户出行信息容易被非法盗用、交通系统云端服务器存储的交通数据被恶意用户非法滥用等问题,该文提出一种新的属性基可搜索加密(ABSE)方案,该方案具有隐私保护、密钥聚合和轻量计算等功能。该方案在密钥生成阶段、访问控制阶段和部分解密阶段实现了全隐私保护;将搜索关键字嵌入到访问结构中,在实现部分策略隐藏的同时保证了关键字安全;通过密钥聚合技术,将所有满足搜索条件和访问策略的文件标识聚合成一个聚合密钥,减轻用户的密钥存储负担,保障文件密钥安全的同时进一步保障了数据安全。安全性分析表明,该方案具有隐藏访问结构安全、关键字密文不可区分安全和陷门不可区分安全。理论分析和数值模拟显示所提方案在通信和计算方面的开销是高效且实用的。

关键词：智能交通系统隐私保护属性基可搜索加密密钥聚合策略隐藏

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标准模型下可证明安全的无证书广义签密

通信学报 2017年第4期38卷 35-45页

作者：牛淑芬牛灵王彩芬李亚红西北师范大学计算机科学与工程学院甘肃兰州730070

Liu等在2010年提出了一种在标准模型下可证明安全的无证书签密算法(简称LHZ算法),但后续的研究成果显示LHZ算法实际上是不安全的。为了克服LHZ算法的不足,首先改进LHZ签密算法,然后以此为基本的签密算法提出一种新的无证书广义签密算法... 详细信息

Liu等在2010年提出了一种在标准模型下可证明安全的无证书签密算法(简称LHZ算法),但后续的研究成果显示LHZ算法实际上是不安全的。为了克服LHZ算法的不足,首先改进LHZ签密算法,然后以此为基本的签密算法提出一种新的无证书广义签密算法。同时给出了抵抗有预谋的KGC被动攻击(malicious-butpassive KGC attack)的无证书广义签密算法的安全性模型,并在标准模型下证明了该算法在判定性双线性Diffie-Hellman困难问题和计算性Diffie-Hellman困难问题假设下是安全的。此外,数值实验结果表明所提方案是有效的。

关键词：无证书密码体制广义签密标准模型有预谋的KGC被动攻击

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标准模型下高效的异构签密方案

电子与信息学报 2017年第4期39卷 881-886页

作者：王彩芬李亚红张玉磊牛淑芬西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070 西北师范大学数统学院兰州730070

异构签密方案能够为不同安全域之间的数据通信提供机密性和认证性。分析现有的异构签密方案,都是在随机预言模型下可证安全的。基于此,该文提出一个在标准模型下从基于身份的密码到传统公钥设施的签密方案,利用计算Diffie-Hellman问题... 详细信息

异构签密方案能够为不同安全域之间的数据通信提供机密性和认证性。分析现有的异构签密方案,都是在随机预言模型下可证安全的。基于此,该文提出一个在标准模型下从基于身份的密码到传统公钥设施的签密方案,利用计算Diffie-Hellman问题和判定双线性Diffie-Hellman问题的困难性,对该方案的机密性和不可伪造性进行了证明。通过理论和实验分析,该方案在计算成本和通信成本方面具有更高的效率。

关键词：异构签密标准模型基于身份的密码传统公钥设施

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基于异构密码系统的混合群组签密方案

电子与信息学报 2019年第5期41卷 1180-1186页

作者：牛淑芬杨喜艳王彩芬田苗杜小妮西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070 西北师范大学数学与统计学院兰州730070

群组签密既能实现群组签名,又能实现群组加密,但是现有的群组签密方案的发送者和接收者基本上在同一个密码系统中,不能满足现实环境的需求,而且基本上采用的是公钥加密技术,公钥加密技术在加密长消息时效率较低。因此该文提出由基于身... 详细信息

群组签密既能实现群组签名,又能实现群组加密,但是现有的群组签密方案的发送者和接收者基本上在同一个密码系统中,不能满足现实环境的需求,而且基本上采用的是公钥加密技术,公钥加密技术在加密长消息时效率较低。因此该文提出由基于身份的密码体制(IBC)到无证书密码体制(CLC)的异构密码系统的混合群组签密方案。在该方案中,私钥生成器(PKG)和密钥生成中心(KGC)能够分别在IBC密码体制和CLC密码体制中产生自己的系统主密钥;而且群组成员只有协作才能解签密,提高了方案的安全性;同时在无需更换群组公钥和其他成员私钥的情况下,用户可以动态地加入该群组。所提方案采用了混合签密,具有可加密任意长消息的能力。在随机预言模型下,证明了该文方案在计算Diffie-hellman困难问题下具有保密性和不可伪造性。通过理论和数值实验分析表明该方案具有更高的效率和可行性。

关键词：无证书密码学异构密码系统混合签密基于身份的密码学群组签密

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带有基数限制的离散多因素投资组合模型

西北师范大学学报（自然科学版） 2011年第1期47卷 26-29页

作者：牛淑芬陈莉西北师范大学数学与信息科学学院甘肃兰州730070 兰州城市学院数学学院甘肃兰州730070

研究带有基数限制的离散多因素投资组合模型.与传统的投资组合模型不同的是,该模型中投资组合的决策变量是交易手数(整数),且限制资产投资的最大数目,其最优化模型是一个非线性整数规划问题.分别用随机产生的一组数据和来自纳斯达克的4... 详细信息

研究带有基数限制的离散多因素投资组合模型.与传统的投资组合模型不同的是,该模型中投资组合的决策变量是交易手数(整数),且限制资产投资的最大数目,其最优化模型是一个非线性整数规划问题.分别用随机产生的一组数据和来自纳斯达克的40只股票数据,利用拉格朗日松弛的混合分枝定界算法求解此模型,并用FORTRAN语言编程,数值结果表明该算法能有效求解此模型.

关键词：组合优化离数多因素模型基数限制分枝定界法拉格朗日松驰