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基于无证书的门限条件代理重加密方案

北京邮电大学学报 2023年第1期46卷 44-49,83页

作者：李兆斌张璐赵洪魏占祯北京电子科技学院电子与通信工程系北京100070

条件代理重加密可以根据条件对密文进行细粒度的授权,现有的方案多数是基于公钥基础设施或身份公钥来实现,存在证书管理和密钥托管问题。为了解决这些问题,提出了一种新的无证书门限条件代理重加密方案,在生成原密文和重加密密钥时加入... 详细信息

条件代理重加密可以根据条件对密文进行细粒度的授权,现有的方案多数是基于公钥基础设施或身份公钥来实现,存在证书管理和密钥托管问题。为了解决这些问题,提出了一种新的无证书门限条件代理重加密方案,在生成原密文和重加密密钥时加入条件信息,代理服务器在重加密前先对条件符合性进行验证,确保只有条件匹配的密文才能被重加密。利用门限技术实现对重加密密钥和授权者私钥的保护,同时可以抵御替换用户公钥的第一类敌手和掌握系统主密钥的第二类敌手的攻击。仿真结果表明,所提方案在重加密密钥生成与重加密过程中计算效率较高,为分布式云存储等应用中的密文共享提供了基础。

关键词：条件代理重加密无证书门限分布式数据共享

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条件代理重加密方案的研究

条件代理重加密方案的研究

作者：常彦妮西华大学

学位级别：硕士

由于代理重加密能够在保持明文机密性的基础上实现解密权的便捷指派，因此代理重加密方案在云存储、加密邮件的转发、数字版权的跨域管理等领域都有着重要的应用。与此同时代理重加密方案的安全性和效率也成为这些领域核心技术发展的瓶... 详细信息

由于代理重加密能够在保持明文机密性的基础上实现解密权的便捷指派，因此代理重加密方案在云存储、加密邮件的转发、数字版权的跨域管理等领域都有着重要的应用。与此同时代理重加密方案的安全性和效率也成为这些领域核心技术发展的瓶颈。设计出安全性好、效率高而且功能强大的代理重加密方案仍是一个具有挑战性的课题。特别是在实际应用中，经常会遇到更细粒度的解密权指派的问题，而能够解决这一问题的条件代理重加密技术的发展还相对的滞后。所以对条件代理重加密方案的研究仍然具有重要的理论与实际意义。翁建等提出了条件代理重加密的概念，给出了条件代理重加密的形式化定义和安全模型的定义。学者们相继构造出了不同的条件代理重加密方案，但是，到目前为止还没有CCA安全的无对运算的条件代理重加密方案和自适应攻陷模型下的CCA安全的条件代理重加密方案。本文给出了已有的无对运算的代理重加密方案的构造过程描述，并对这些方案的构造思路和安全性进行了深入的分析。针对条件代理重加密方案定义了一个新的性质—非扩散性。在此基础上，运用上述无对运算的代理重加密方案中的核心技术—控制令牌加密技术，构造了一个无对运算的CCA安全的条件代理重加密方案（Conditional proxyre-encryption,简称CPRE）CPRE1，该方案满足新定义的非扩散性。本文的另一项工作就是研究了标准模型下的条件代理重加密方案以及自适应攻陷模型下的代理重加密方案，分析了这些方案的优缺点，梳理这些方案的设计思路与方法，并利用这些方案中的CHK技术和盲化因子技术构造了一个自适应攻陷模型下的代理不可见的条件代理重加密方案CPRE2。最后一个工作是将条件代理重加密应用在云计算、加密邮件的转发系统中，为这些系统的功能带来了很大的改善，使得这些系统中的用户可以更细粒度的指派解密权。

关键词：代理重加密条件代理重加密选择密文攻击代理不可见对运算自适应攻陷模型非扩散性

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改进的基于证书条件代理重加密方案

密码学报 2018年第4期5卷 344-358页

作者：徐洁如陈克非沈忠华徐晓栋刘艳杭州师范大学理学院杭州310036 杭州市密码与网络安全重点实验室杭州310036 卫士通摩石实验室北京100070

已有的基于证书条件代理重加密(certificate-based conditional proxy re-encryption,CBCPRE)方案有效地保护了云中的数据,解决了复杂的证书管理的问题和密钥托管的问题,同时只有满足一定条件的密文才能被正确重加密.而在实际的网络环境... 详细信息

已有的基于证书条件代理重加密(certificate-based conditional proxy re-encryption,CBCPRE)方案有效地保护了云中的数据,解决了复杂的证书管理的问题和密钥托管的问题,同时只有满足一定条件的密文才能被正确重加密.而在实际的网络环境中,用户间数据交流日益增加,数据共享也更加细粒度.为满足开放式云环境中更加细粒度的数据共享需求,本文在已有基于证书条件代理重加密方案基础上,提出了一个具有重加密控制功能的基于证书条件代理重加密方案.基于BDH问题的困难性假设,该方案在随机预言模型下被证明满足适应性选择密文攻击下的不可区分安全性,即满足选择密文安全性,且有性质:加密者可以决定一条密文能否被重加密.并在此方案基础上扩展,更进一步提出了一个细化重加密控制功能的基于证书条件代理重加密方案.本文所提方案均继承了基于证书条件代理重加密的优良特性,同时加密者可以决定密文能否被重加密,在保证数据安全性的基础上又实现了加密数据的细粒度共享,更适用于实际云环境中用户进行数据交流与共享.

关键词：条件代理重加密重加密控制随机预言模型选择密文安全

无双线性对的基于证书多域条件代理重加密方案

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密码学报 2018年第1期5卷 55-67页

作者：徐洁如陈克非沈忠华徐晓栋杭州师范大学理学院杭州310036 杭州市密码与网络安全重点实验室杭州310036 卫士通摩石实验室北京100070

已有的基于证书条件代理重加密(CB-CPRE)方案有效保护了云中的数据,解决了复杂的证书管理问题和密钥托管问题.但是现有的基于证书条件代理重加密方案仍然存在着应用方面的缺陷,只考虑了授权人和被授权人在同一个域内的情况,而新型云环境... 详细信息

已有的基于证书条件代理重加密(CB-CPRE)方案有效保护了云中的数据,解决了复杂的证书管理问题和密钥托管问题.但是现有的基于证书条件代理重加密方案仍然存在着应用方面的缺陷,只考虑了授权人和被授权人在同一个域内的情况,而新型云环境中,域间和域内的用户需要进行数据共享,不同服务商需要相互协作,为用户提供云服务.对此,本文通过结合多域这一概念,在已有方案基础上,提出了基于证书多域条件代理重加密(CB-MD-CPRE)方案的定义及其安全模型,使得不同域内用户能相互访问数据,有效解决了上述存在的问题.且结合椭圆曲线群,本文进一步构造了一个无双线性对的基于证书多域条件代理重加密方案,并给出证明过程,说明了该方案在随机预言模型下满足适应性选择密文攻击下的不可区分安全性.最后,通过对比分析本方案和其他相关方案,可以看到本方案在性能方面有明显的优势,且计算量较低,在一定程度上限制被授权人解密权限的同时又支持域间和域内用户交流.因此,所提方案更适用于实际的云计算应用场合.

关键词：条件代理重加密无双线性对多域中选择密文安全

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基于陷门搜索的条件代理重加密方案

武汉大学学报（理学版） 2014年第6期60卷 501-506页

作者：王淑娥林柏钢福州大学数学与计算机科学学院福建福州350108 网络系统信息安全福建省高校重点实验室福建福州350108

为实现对数据细粒度且可扩展的访问控制,通过引入陷门搜索实现快速的条件匹配,提出一个高效的、可用于多条件以及"与"和"或"的复杂组合条件的代理重加密方案,较大地提高了条件代理重加密的效率,可实现高效的按需授权和撤销操作以满足用... 详细信息

为实现对数据细粒度且可扩展的访问控制,通过引入陷门搜索实现快速的条件匹配,提出一个高效的、可用于多条件以及"与"和"或"的复杂组合条件的代理重加密方案,较大地提高了条件代理重加密的效率,可实现高效的按需授权和撤销操作以满足用户对数据的细粒度访问控制需求.同时还引入强一次性签名算法以保证加密过程的安全性,最后在随机预言机模型下证明其在3-QDBDH假设下可抵抗选择密文攻击.

关键词：条件代理重加密强一次性签名陷门搜索细粒度访问控制云计算

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基于条件代理重加密的跨链数据共享方案

计算机应用研究 2023年第5期40卷 1324-1329页

作者：薛庆水孙晨曦马海峰谈成龙张天昊上海应用技术大学计算机科学与信息工程学院上海201418

目前区块链大多属于异构链,信息孤岛问题严重,所以如何打破区块链垂直发展的封闭状态和实现链间互联互通一直是区块链的研究热点。针对联盟链之间数据共享难、互操作性差和存储压力大等问题,提出一种基于条件代理重加密的跨链数据共享... 详细信息

目前区块链大多属于异构链,信息孤岛问题严重,所以如何打破区块链垂直发展的封闭状态和实现链间互联互通一直是区块链的研究热点。针对联盟链之间数据共享难、互操作性差和存储压力大等问题,提出一种基于条件代理重加密的跨链数据共享方案。从各联盟链中选出高信用节点充当公证人并组成公证链,作为跨链共享的媒介;引入星际文件系统实现混合存储,减小存储压力;随机确定一位公证人作为代理者,执行条件代理重加密操作实现链间共享密文的状态转变;通过信用约束和激励策略,规范公证人的行为和提高各链节点参与数据共享的积极性。理论分析和实验结果表明,提出方案在跨链数据共享方面更安全可靠,具有较高的跨链交互效率和较低的存储开销。

关键词：区块链跨链共享公证链条件代理重加密随机确定

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基于证书的条件代理重加密研究

基于证书的条件代理重加密研究

作者：徐洁如杭州师范大学

学位级别：硕士

在现代社会中,云计算作为一种新的服务模式,逐渐地得到普及和推广.在云计算环境中存在着对密文进行转换的情形,而代理重加密(PRE)技术可以高效且安全地对加密数据文件进行转换,满足云端加密数据共享的需求.在此基础上,已有的基于证书条... 详细信息

在现代社会中,云计算作为一种新的服务模式,逐渐地得到普及和推广.在云计算环境中存在着对密文进行转换的情形,而代理重加密(PRE)技术可以高效且安全地对加密数据文件进行转换,满足云端加密数据共享的需求.在此基础上,已有的基于证书条件代理重加密(CB-CPRE)方案能有效地保护云中的数据,解决复杂的证书管理的问题和密钥托管的问题,同时只有满足一定条件的密文才能被正确重加密.在实际的网络环境中,用户间数据交流日益增加.为满足更加细粒度的数据共享需求,本文在已有基于证书条件代理重加密方案基础上,提出了一个具有重加密控制功能的基于证书条件代理重加密方案.基于BDH问题的困难性假设,该方案在随机预言模型下被证明满足适应性选择密文攻击下的不可区分安全性,且有性质:加密者可以决定一条密文能否被重加密,实现了加密数据的细粒度共享.并在此方案基础上扩展,更进一步提出了一个细化重加密控制功能的基于证书条件代理重加密方案.除此之外,现有的基于证书条件代理重加密方案只考虑了授权人和被授权人在同一个域内的情况.对此,本文通过结合多域这一概念,提出了基于证书多域条件代理重加密(CB-MD-CPRE)方案的定义及其安全模型,使得不同域内用户能相互访问数据,有效解决了上述存在的问题.且结合椭圆曲线群,本文进一步构造了一个无双线性对的基于证书多域条件代理重加密方案,并给出证明过程,说明了该方案在随机预言模型下满足适应性选择密文攻击下的不可区分安全性.最后,通过对比分析本方案和其他相关方案,可以看到本方案在性能方面有明显的优势,且计算量较低,在一定程度上限制被授权人解密权限的同时又支持域间和域内用户交流.因此,所提方案更适用于实际的云计算应用场合.

关键词：条件代理重加密重加密控制随机预言模型选择密文安全无双线性对多域中选择密文安全

格上可撤销的基于身份和属性的条件代理重加密

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格上可撤销的基于身份和属性的条件代理重加密

作者：张雍杰山东大学

学位级别：硕士

近年来,量子计算机发展迅速,基于传统数论困难问题的密码方案受到巨大挑战.因此,构建能够抵御量子计算攻击的密码方案对保障数据安全至关重要.格密码因为具有抗量子攻击和高效率等优点而成为研究的重点.当前格密码方案的构造大多是基于... 详细信息

近年来,量子计算机发展迅速,基于传统数论困难问题的密码方案受到巨大挑战.因此,构建能够抵御量子计算攻击的密码方案对保障数据安全至关重要.格密码因为具有抗量子攻击和高效率等优点而成为研究的重点.当前格密码方案的构造大多是基于三类困难问题:小整数解（Short Integer Solution,SIS）问题、错误学习（Learning With Errors,LWE）问题和 NTRU（Number Theory Research Unit）问题.本文中我们的方案是基于LWE问题构造.信息化的发展带来了数据的急剧增长.云计算的诞生为人们在数据存储和共享等方面提供了极大的便利.针对云服务中存在的数据安全问题,人们采用了代理重加密（Proxy Re-Encryption,PRE）技术.在PRE中,对于Alice（授权人）的密文,代理人在无法获知明文相关信息的情况下,利用重加密密钥,将其转换为Bob（被授权人）的密文,保障了共享数据的安全性.条件代理重加密（Conditional PRE）作为PRE的变种,给予了人们对共享信息加以选择的能力.在CPRE中,密文会与一个条件相关联,只有满足相应的条件,代理人才能正确执行重加密.本文中我们的方案采用基于属性的条件代理重加密（Attribute-Based CPRE）,通过设置策略和属性向量对委托解密进行基于属性的控制.可证明安全的RIBAB-CPRE:现有的AB-CPRE方案大都是基于经典数论假设构造的,容易受到量子计算机的攻击.格上的AB-CPRE很少,第一个基于LWE困难问题的AB-CPRE方案在2021年被提出.格上基于身份的加密（Identity-Based Encryption,IBE）方案则比较多,并且IBE便于实现功能的扩展,像密钥撤销和分层等,其中可撤销（Revocable）的IBE具有较好的实用性.目前,尚未发现将基于格的AB-CPRE和RIBE结合在一起的方案.本文中我们以身份为公钥给出了格上第一个可撤销的基于身份和属性的条件代理重加密（RIBAB-CPRE）方案,并对方案的正确性和安全性进行分析.基于LWE困难假设,我们证明在标准模型下该方案满足不可区分的选择身份和选择明文攻击（IND-sID-CPA）安全性.相比以往的AB-CPRE方案,我们的方案功能更强,除了实现条件代理重加密,还赋予了密钥生成中心（Key Generation Center,KGC）撤销密钥的能力,以便清除掉系统中的恶意用户和泄露密钥的用户.此外,我们的方案可以抵抗基于解密密钥泄露的攻击.简单来说,我们将解密密钥拆分为秘密密钥和随时间更新的更新密钥.秘密密钥中一部分密钥可以与更新密钥结合得到部分解密密钥.另一部分是一个与用户身份相关联的陷门.用户通过此陷门采样得到剩余的部分解密密钥,进而实现抗解密密钥泄露（Decryption Key Exposure Resistance,DKER.）的特性.我们在初始密文中添加的属性密文在重加密过程中会进一步嵌入到初始密文中,用户利用此陷门采样得到相关密钥来生成重加密密钥.在构造中我们使用二叉树数据结构和完全子树方法来提高密钥更新的效率.总的来说,我们的方案实现了多功能的整合,赋予了用户更大的灵活性,适用于更加复杂的应用场景.

关键词：格密码 LWE 基于身份的加密密钥撤销条件代理重加密

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基于秘密共享条件代理重加密方案分析和改进

基于秘密共享条件代理重加密方案分析和改进

作者：刘丹暨南大学

学位级别：硕士

代理重加密是近年来密码学领域的一个热点研究话题，在数字版权保护、加密电子邮件转发和云计算等众多场合都有着广泛的应用。在传统的代理重加密体制中，代理者可以将授权者的所有密文都转换为针对被授权者的密文，授权者无法在细粒度... 详细信息

代理重加密是近年来密码学领域的一个热点研究话题，在数字版权保护、加密电子邮件转发和云计算等众多场合都有着广泛的应用。在传统的代理重加密体制中，代理者可以将授权者的所有密文都转换为针对被授权者的密文，授权者无法在细粒度层次上对代理者转换权限进行控制。为了改进这一点，Weng等人构造了一个高效的CCA安全条件代理转换加密方案。目前所有条件代理重加密方案只能支持简单的AND条件关系，应用能力受到限制。最近，蓝等人提出了一个新的基于秘密共享的条件代理重加密方案，支持多条件“与”和“或”的条件关系，宣称其方案在随机预言机模型下满足不可区分选择密文安全。遗憾的是，本文通过两种具体攻击方法指出其方案并不满足其所宣称的不可区分选择密文安全。第二种攻击方法表明其方案甚至没有达到不可区分选择明文安全。为了满足“与”、“或”条件同时又能够阻止上述攻击，本文基于蓝等人的方案，给出了一个改进的条件代理重加密方案。本文对新方案的安全性进行了详细的分析，指出改进的新方案之所以能够抵抗上述两种攻击的原因。然而，美中不足的是本文所提出的新方案只能达到IND-CCA1安全，为了达到IND-CCA2安全需要在今后进一步探讨和研究。

关键词：秘密共享不可区分性选择密文安全条件代理重加密