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基于保序加密的网格化位置隐私保护方案

通信学报 2017年第7期38卷 78-88页

作者：沈楠贾春福梁爽李瑞琪刘哲理南开大学计算机与控制工程学院天津300350 中国民航大学信息安全测评中心天津300300

集中式可信第三方结构是基于位置的服务中常用的隐私保护结构。然而,一旦中心第三方服务器被攻破或不可信任,用户的位置隐私就有被泄露的风险。针对以上问题,提出一种用户自定义网格化的位置隐私保护方案,先将查询范围自动网格化处理,... 详细信息

集中式可信第三方结构是基于位置的服务中常用的隐私保护结构。然而,一旦中心第三方服务器被攻破或不可信任,用户的位置隐私就有被泄露的风险。针对以上问题,提出一种用户自定义网格化的位置隐私保护方案,先将查询范围自动网格化处理,再结合保序加密技术,使用户的实时位置在隐藏状态下仍能进行比较。由于该方案在整个查询过程中,信息全程处于加密状态,服务器不知道任何用户的具体位置信息,增强了对用户位置隐私的保护;又由于该方案的中心第三方服务器只需要进行简单的比较操作,有效减少了它在处理大量数据时的时间开销。安全分析阐明了该方案的安全性,模拟实验结果表明该方案能够使中心服务器的时间开销明显降低。

关键词：可信第三方基于位置的服务位置隐私保护用户自定义网格保序加密

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云环境下基于非线性映射的保序加密方案

江苏大学学报（自然科学版） 2018年第2期39卷 185-193页

作者：郁鹏潘森杉张建明江苏大学计算机科学与通信工程学院江苏镇江212013

针对传统保序加密方法安全性和效率不能兼顾的缺点,提出一种基于非线性映射的保序加密方案.该保序加密算法使用非线性映射和非线性分割的方法来隐藏数据分布和数据频率.介绍了云环境下保序加密的系统模型(含问题模型和敌手模型);对于问... 详细信息

针对传统保序加密方法安全性和效率不能兼顾的缺点,提出一种基于非线性映射的保序加密方案.该保序加密算法使用非线性映射和非线性分割的方法来隐藏数据分布和数据频率.介绍了云环境下保序加密的系统模型(含问题模型和敌手模型);对于问题模型提出了保序加密方案并且验证其正确性;进一步分析该方案在敌手模型2种攻击下的安全性,并与其他保序加密方案做对比.结果表明,所提出的保序加密方案可达到抗统计攻击和IND-DNCPA安全,有着良好的安全性;每十万个加密数平均加密执行时间大约30 ms,有着较高的效率;该方案可以用任何可编程语言部署和实现,有着良好的可编程性.

关键词：保序加密非线性划分非线性映射抗统计攻击 IND-DNCPA安全

保序加密在海洋环境信息云存储密文检索系统中的应用研究

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保序加密在海洋环境信息云存储密文检索系统中的应用研究

作者：陈建翔中国海洋大学

学位级别：硕士

云计算技术飞速发展的今天，云存储必然在未来的数据存储中占有重要的地位，制约云计算快速发展和推广的主要障碍是它的安全性问题。因为云平台是不可信的第三方，为了保证信息数据不被未授权者获取，我们可以在本地或可信信道中先将信... 详细信息

云计算技术飞速发展的今天，云存储必然在未来的数据存储中占有重要的地位，制约云计算快速发展和推广的主要障碍是它的安全性问题。因为云平台是不可信的第三方，为了保证信息数据不被未授权者获取，我们可以在本地或可信信道中先将信息数据加密，然后把加密完的信息数据在云平台上进行存储;对数据进行检索是一项我们比较频繁进行的操作，因此密文检索技术也就随之产生。现在的密文检索技术大多一次只能匹配一个关键字，如果想进行密文检索的是某个范围值，很多密文检索技术就失效了。本文在对现有的一些云环境中的加密算法进行分析比较的基础上，结合海洋环境信息数据的特点，选出一种适用于海洋环境信息云存储密文检索系统的加密算法——保序加密算法;在对保序加密算法做进一步研究的基础上，设计了一个模糊映射保序加密算法，然后对模糊映射保序加密算法的各方面性能进行了分析，并利用该加密算法设计出一套检索算法，通过关键字生成的密文索引，不仅能完成单关键字密文检索，而且当关键字是一个数据范围时也能有效地完成密文检索。最后，根据上述设计思路，设计实现了一个基于保序加密的海洋环境信息云存储密文检索系统，该系统不仅能够为云平台上的海洋数据提供安全性保障，而且其不但能完成单关键字密文检索，当关键字是一个数据范围时也能有效地完成密文检索，为海洋环境信息的云存储密文检索提供了一种可行方法。为进一步确保系统安全,本海洋环境信息云存储密文检索系统采用了身份认证技术用来对访问者进行身份认证。该身份认证技术采用MD5结合随机产生的Salt值，不仅确保了只有授权者才能访问海洋环境信息云存储密文检索系统，而且提高了海洋环境信息云存储密文检索系统用户身份信息的安全性。

关键词：云计算云存储系统密文检索保序加密海洋环境信息

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保序加密域中的数据库水印算法研究

保序加密域中的数据库水印算法研究

作者：何嘉勇暨南大学

学位级别：硕士

随着云计算技术的快速发展,海量敏感数据以数据库形式上传到云端进行存储和发布。由于存在安全问题,直接将数据库交给数据库服务这样的第三方显然是不明智的。加密域信息隐藏技术很好地结合了加密和信息隐藏的优点,可以在不暴露数据隐... 详细信息

随着云计算技术的快速发展,海量敏感数据以数据库形式上传到云端进行存储和发布。由于存在安全问题,直接将数据库交给数据库服务这样的第三方显然是不明智的。加密域信息隐藏技术很好地结合了加密和信息隐藏的优点,可以在不暴露数据隐私的情况下对数据进行信息隐藏处理,以达到完整性认证或版权保护的目的。保序加密是一种针对数据库的加密手段,它允许对加密数据进行比较操作,更适合于云计算。针对明文域中数据库水印技术存在的问题,本文创新性地结合了数据库加密技术和数据库水印技术的优点,提出了两种基于保序加密域的数据库水印算法:1)提出一种新的保序加密域数据库认证水印算法。该算法首先对数据进行保序加密,加密数据分组后进行DCT变换,然后每组选取一个交流系数并用哈希算法生成认证水印信息,利用QIM算法将水印嵌入到直流系数中,然后进行IDCT变换得到含水印信息的加密数据库,数据库的完整性认证可通过比对交流系数的哈希值和直流系数中的水印信息来完成。该算法解决了明文域中难以找到大量冗余空间的问题,另外,水印的嵌入不会影响数据库的使用,直接解密可无损恢复出原数据库。实验结果表明,该算法能检测出不同程度的篡改,以达到完整性认证目的。2)提出一种新的保序加密域数据库鲁棒水印算法。该算法首先对数据进行保序加密,利用hash函数对密文分组,然后在圆形直方图模型中,计算出每组的质心以及平均方向μi,并计算出全部密文的质心以及平均方向μ。根据μ把模型等划分成C0和C1两个码本,水印的嵌入是通过改变密文值的方式,把每组的平均方向调制到临近的μ-?或μ+?进行的。该水印算法很好地结合了保序加密的特点,保证密文顺序不变的同时,具有较强的鲁棒性,直接解密可无损恢复出原数据库。实验结果表明,该算法具有较好的鲁棒性,可以抵抗篡改、删除、插入等多种数据库攻击,以达到版权保护的目的。

关键词：加密域信息隐藏保序加密数据库水印完整性认证版权保护

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云环境下基于编码树的新型保序加密算法

计算机工程 2018年第12期44卷 288-293,300页

作者：纪鹏吕旭明苏善婷陈硕李东民刘赛国网辽宁省电力有限公司沈阳110000 南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京211106 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司南京210000

传统加密方式导致云服务器无法解析加密数据,限制了云平台服务能力。为此,提出一种基于编码树的保序加密算法,根据密文在编码树中的查找路径生成保序密文。针对保序加密过程中密文可变性,设计一种密文更新策略,在用户数据更新情况下快... 详细信息

传统加密方式导致云服务器无法解析加密数据,限制了云平台服务能力。为此,提出一种基于编码树的保序加密算法,根据密文在编码树中的查找路径生成保序密文。针对保序加密过程中密文可变性,设计一种密文更新策略,在用户数据更新情况下快速进行密文更新,从而保证加密算法的高效性和可靠性。实验结果表明,该算法可减少客户端与服务器通信次数,提升保序密文生成效率。

关键词：云计算保序加密密码学密文运算数据保护

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基于随机函数的非线性映射保序加密方案

计算机应用 2020年第10期40卷 2986-2991页

作者：徐衍胜张游杰山西军跃迈科信息安全技术有限公司太原030006 太原鹏跃电子科技有限公司太原030032

针对现有保序加密方案在安全性、高效性和易用性方面难以兼顾的问题,提出一种基于随机函数的非线性映射保序加密方案。该方案将明文空间看作一个等差递增数列,基于密钥将数列中每一个元素都映射到一个单独的密文空间。该密钥通过一个非... 详细信息

针对现有保序加密方案在安全性、高效性和易用性方面难以兼顾的问题,提出一种基于随机函数的非线性映射保序加密方案。该方案将明文空间看作一个等差递增数列,基于密钥将数列中每一个元素都映射到一个单独的密文空间。该密钥通过一个非均匀分布的随机数发生函数来生成,而密文空间的构造利用计算机程序来实现。在加密时,只需从对应的密文空间中随机选取一个值即可作为其密文。分析和实验结果表明,所提方案达到了等序明文不可区分(IND-OCPA)安全,并能有效防止统计攻击;其每十万个数据的平均加密时间为30 ms^50 ms,加密效率较高;该方案不需要复杂的参数预设,且可以采用任何计算机语言实现,具有良好的易用性。

关键词：保序加密非线性映射随机函数统计攻击 IND-OCPA安全

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用户可自定义的低调整率保序加密算法

计算机工程与应用 2018年第9期54卷 67-74页

作者：孙彦珺杨庚史经启刘国秀南京邮电大学计算机学院软件学院南京210003

不可信云计算环境下存储数据的隐私保护问题已逐渐引起人们的关注,目前保护数据隐私安全的方法之一是采用加密技术将数据加密后再存储到数据库,但必须要解决对密文的运算、检索等问题。提出一种可变保序编码方案gmOPE,基于广义平衡二叉... 详细信息

不可信云计算环境下存储数据的隐私保护问题已逐渐引起人们的关注,目前保护数据隐私安全的方法之一是采用加密技术将数据加密后再存储到数据库,但必须要解决对密文的运算、检索等问题。提出一种可变保序编码方案gmOPE,基于广义平衡二叉搜索树(AVL-N)进行保序编码,允许用户自定义加密算法与调整策略,保证加密的信息保留明文的顺序关系,使用户能直接对数据库中密文进行高效的顺序相关查询。gmOPE支持任意数据类型的保序加密,运用新型重平衡调整策略,提高数据库增减操作的效率。实验结果表明,gmOPE方法有效地降低了用户与数据库交互和编码变更带来的额外开销,提高了密文数据库的运行效率。

关键词：密文数据库保序加密广义可变保序编码

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实用的云环境下可验证的身份基匿名保序加密

计算机应用与软件 2022年第7期39卷 287-294页

作者：黄霖赵运磊复旦大学软件学院上海210203 复旦大学计算机科学技术学院上海市数据科学重点实验室上海210203

保序加密可以使用户在密文上直接比较明文的大小,但是目前已有的保序加密方案都不可以验证密文的完整性和正确性。云服务器可能会传送给用户不完整或不可信的密文,但有时数据拥有方不希望公布自己的身份。因此构建云环境下可验证的身份... 详细信息

保序加密可以使用户在密文上直接比较明文的大小,但是目前已有的保序加密方案都不可以验证密文的完整性和正确性。云服务器可能会传送给用户不完整或不可信的密文,但有时数据拥有方不希望公布自己的身份。因此构建云环境下可验证的身份基匿名保序加密。算法提供身份授权,即所有用户可以进行范围查询,而只有特权用户才可以进行获取数据拥有者身份、验证和解密操作;身份基的方式便于可特权访问多个数据库的用户的私钥管理。使用该算法加密数据后,对数据进行的范围查询效率较高,对32 bit和64 bit数据的比较操作仅需要0.28μs和0.42μs。

关键词：保序加密揭序加密范围查询身份验证身份匿藏云计算

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云环境下基于随机间隔的保序加密算法

太原理工大学学报 2015年第6期46卷 741-748页

作者：周雄李陶深黄汝维广西大学计算机与电子信息学院南宁530004 广西高校并行与分布式计算技术重点实验室南宁530004

针对隐藏原始数据分布的问题,提出一种改进型的基于随机间隔的保序加密算法(OPERI)。算法首先将原始数据域映射至新的数据域中以达到隐藏原始数据分布和改变数据分布概率的目的,其次通过引入随机间隔对数据进行加密,支持对密文数据的关... 详细信息

针对隐藏原始数据分布的问题,提出一种改进型的基于随机间隔的保序加密算法(OPERI)。算法首先将原始数据域映射至新的数据域中以达到隐藏原始数据分布和改变数据分布概率的目的,其次通过引入随机间隔对数据进行加密,支持对密文数据的关系运算。安全性分析和实验结果表明:OPERI算法在已有安全性基础上能够抵御统计型攻击,并能高效实现密文关系运算。

关键词：保序加密隐私保护云计算统计型攻击