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基于无证书的多方合同签署协议

电子与信息学报 2019年第11期41卷 2691-2698页

作者：曹素珍王斐郎晓丽汪锐刘雪艳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

线上合同签署在电子商务中日益普及,在互不信任的签署方之间签署一份合同并不是一件简单的事情,各方就合同签署问题提出过许多合同签署协议。其中较多的协议是带有第三方参与的,但是在效率方面并不占优势,且易出现安全问题。现有借助区... 详细信息

线上合同签署在电子商务中日益普及,在互不信任的签署方之间签署一份合同并不是一件简单的事情,各方就合同签署问题提出过许多合同签署协议。其中较多的协议是带有第三方参与的,但是在效率方面并不占优势,且易出现安全问题。现有借助区块链技术取代第三方参与的合同签署协议中,区块链的公开验证对不管是签署方还是待签署合同的敏感信息又发起了挑战。且大多协议针对于双方合同签署,随着签署方数量的增加,协议的通信成本和复杂度都在急剧增加。该文结合现有协议,提出一个高效的多方合同签署协议,协议中通过基于无证书的高效聚合签名方案,用于提高区块链下签署方签名验证效率,在区块链上仅公开签署方的临时密钥以减少系统开销。该协议满足正确性、安全性、公平性、私密性以及高效性。

关键词：聚合可验证签名隐私保护区块链合同签署

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医疗社交网络中基于云计算的属性基签密方案

电子与信息学报 2023年第3期45卷 884-893页

作者：牛淑芬周思玮吕锐曦闫森张美玲王彩芬西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070 西北师范大学数学与统计学院兰州730070 深圳技术大学大数据与互联网学院深圳518118

移动医疗社交网络的出现为患者之间互相交流病情提供了极大的便利,促进了患者之间高效、高质量的沟通与交流,但与此同时也产生了患者数据的保密性和隐私性问题。针对此问题,该文提出一种基于云计算的属性基签密方案,能够有效地保护患者... 详细信息

移动医疗社交网络的出现为患者之间互相交流病情提供了极大的便利,促进了患者之间高效、高质量的沟通与交流,但与此同时也产生了患者数据的保密性和隐私性问题。针对此问题,该文提出一种基于云计算的属性基签密方案,能够有效地保护患者数据的隐私性。患者将自己的病情信息签密后上传至云服务器,当数据用户要访问患者的信息时,云服务器帮助数据用户进行部分解密并验证数据的完整性,这在一定程度上减少了数据用户的计算量。同时,在随机预言机模型下,证明了该方案满足选择消息攻击下的不可伪造性、选择密文攻击下的不可区分性以及属性隐私安全性。理论分析和数值模拟实验结果表明,该方案在签密和解签密阶段比现存的方案有更高的效率。

关键词：属性基签密云服务器医疗社交网络云辅助验证

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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

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基于区块链的电子病历数据共享方案

自动化学报 2022年第8期48卷 2028-2038页

作者：牛淑芬陈俐霞李文婷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 西北师范大学数学与统计学院兰州730070

以区块链为数据存储平台的电子病历系统是当下研究的热点.存储在区块链上的数据是不可变的,这加强了数据的安全性.提出了一个基于区块链的电子病历数据共享方案,实现了患者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.... 详细信息

以区块链为数据存储平台的电子病历系统是当下研究的热点.存储在区块链上的数据是不可变的,这加强了数据的安全性.提出了一个基于区块链的电子病历数据共享方案,实现了患者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.使用私有链与联盟链构造方案的系统模型,医院服务器上存储患者的电子病历密文,私有链上存储患者病历密文的哈希值和关键字索引,联盟链上存储由关键字索引构成的安全索引.同时利用可搜索加密技术实现了联盟链上对关键字的安全搜索,运用代理重加密算法实现了第三方数据用户对患者电子病历的共享.通过数值实验对方案进行了性能评估.

关键词：电子病历区块链代理重加密可搜索加密数据共享

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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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基于整数的多对一全同态加密方案

电子与信息学报 2018年第9期40卷 2119-2126页

作者：王彩芬成玉丹刘超赵冰许钦百西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070

全同态加密是在不解密密文的情况下直接对密文进行操作。现有的基于整数的全同态加密方案是针对两个参与者"一方加密,一方解密"(一对一)设计的,计算效率普遍低,明文空间小,不能应用于大数据、云计算等环境。为此,该文提出一种"多方加密... 详细信息

全同态加密是在不解密密文的情况下直接对密文进行操作。现有的基于整数的全同态加密方案是针对两个参与者"一方加密,一方解密"(一对一)设计的,计算效率普遍低,明文空间小,不能应用于大数据、云计算等环境。为此,该文提出一种"多方加密,一方解密"(多对一)的全同态加密方案,该方案在保证安全性的基础上简化密钥生成过程,并在全同态运算过程中给出能够正确解密的加密方个数的具体范围。同时,在随机预言机模型下,基于近似最大公因子问题证明了方案的安全性。数值结果表明,该方案与已有方案相比不仅扩展了数据传输量,而且提高了效率。模拟实验表明,该方案在整数范围内具有可行性,满足用户对系统响应的需求,最后将明文空间扩展为3 bit,并与1 bit的方案做出了实验上的对比分析。

关键词：全同态加密多对一近似最大公因子问题数据扩展

基于联盟链的可搜索加密电子病历数据共享方案

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通信学报 2020年第8期41卷 204-214页

作者：牛淑芬刘文科陈俐霞王彩芬杜小妮西北师范大学计算机科学与工程学院甘肃兰州730070 西北师范大学数学与统计学院甘肃兰州730070

针对云存储电子病历(EMR)中病历数据难以在不同医院间共享的问题,提出了一种区块链上基于可搜索加密的EMR数据共享方案。该方案使用服务器存储EMR密文,私有链存储密文哈希值,联盟链存储关键字索引,以实现EMR的安全存储与共享。利用可搜... 详细信息

针对云存储电子病历(EMR)中病历数据难以在不同医院间共享的问题,提出了一种区块链上基于可搜索加密的EMR数据共享方案。该方案使用服务器存储EMR密文,私有链存储密文哈希值,联盟链存储关键字索引,以实现EMR的安全存储与共享。利用可搜索加密技术实现在联盟链上对关键字的安全搜索,利用代理重加密技术实现其他数据用户对患者EMR的数据共享。安全性分析表明,所提方案满足密文安全和关键字安全。此外,通过功能分析、计算效率分析和数值模拟对所提方案进行了性能分析。性能分析表明,该方案具有较高的计算效率。

关键词：区块链电子病历可搜索加密代理重加密数据共享

指定使用者的多服务器多关键字可搜索加密方案

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计算机工程 2021年第11期47卷 144-149,157页

作者：窦凤鸽曹素珍马佳佳丁晓晖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广东深圳518118

针对现有可搜索加密方案中密文检索效率低、搜索结果不精确以及不支持数据使用者身份验证等问题,在无证书密码体制下,提出一种指定使用者且多服务器多关键字的可搜索加密方案。使用多服务器和多关键字技术在降低服务器负荷的同时提高用... 详细信息

针对现有可搜索加密方案中密文检索效率低、搜索结果不精确以及不支持数据使用者身份验证等问题,在无证书密码体制下,提出一种指定使用者且多服务器多关键字的可搜索加密方案。使用多服务器和多关键字技术在降低服务器负荷的同时提高用户检索密文的速度,使搜索结果更加精确。在搜索验证阶段,搜索服务器验证数据使用者的身份,若身份合法则存储服务器根据关键字向数据使用者返回相应密文。性能分析结果表明,在随机预言机模型下该方案可以抵抗内外关键字猜测攻击,且能够在降低计算开销的同时提高搜索效率,在安全性和效率方面均具备一定优势。

关键词：可搜索加密多服务器方案多关键字方案随机预言机模型内外关键字猜测攻击

智能合约辅助下满足前后向安全的动态可搜索加密方案

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计算机工程 2022年第7期48卷 141-150页

作者：丁晓晖曹素珍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广东深圳518118

动态可搜索加密过程易受文件注入攻击和信息泄露导致的信息滥用攻击,同时现有基于公钥密码体制构造的动态可搜索加密方案往往涉及大量双线性对运算,不能满足实际应用的效率要求。通过引入智能合约,提出一种满足前后向安全的动态可搜索... 详细信息

动态可搜索加密过程易受文件注入攻击和信息泄露导致的信息滥用攻击,同时现有基于公钥密码体制构造的动态可搜索加密方案往往涉及大量双线性对运算,不能满足实际应用的效率要求。通过引入智能合约,提出一种满足前后向安全的动态可搜索加密方案。以智能合约取代传统的搜索服务器进行关键字陷门匹配测试,解决传统搜索服务器必须满足诚实且好奇的设定问题,在此过程中避免大量使用双线性对运算,而是只执行一些简单的哈希操作,从而提升密文数据搜索阶段的计算效率。该方案满足前向安全性和后向安全性,即旧的搜索陷门不能用于搜索更新后的文件,且后续搜索不会泄露已删除文件所对应的索引信息。分析结果表明,与现有公钥密码体制下的动态可搜索加密方案相比,该方案在安全性和计算效率方面更具优势,适用于大数据通信环境。

关键词：前向安全性后向安全性动态可搜索加密智能合约公钥密码体制