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Achieving fuzzy matching Data Sharing for Secure Cloud-Edge Communication

China Communications 2022年第7期19卷 257-276页

作者： Chuan Zhang Mingyang Zhao Yuhua Xu Tong Wu Yanwei Li Liehuang Zhu Haotian Wang School of Cyberspace Science and Technology Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China School of Computer Science and Technology Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China Yangtze Delta Region Academy of Beijing Institute of Technology Jiaxing 314019China National Computer Network Emergency Response Technical Team/Coordination Center of China Beijing 100029China College of Arts and Science University of PennsylvaniaPhiladelphia 19104USA

In this paper,we propose a novel fuzzy matching data sharing scheme named FADS for cloudedge communications.FADS allows users to specify their access policies,and enables receivers to obtain the data transmitted by the senders if and only if the two sides meet their defined certain policies simultaneously.Specifically,we first formalize the definition and security models of fuzzy matching data sharing in cloud-edge environments.Then,we construct a concrete instantiation by pairing-based cryptosystem and the privacy-preserving set intersection on attribute sets from both sides to construct a concurrent matching over the policies.If the matching succeeds,the data can be decrypted.Otherwise,nothing will be revealed.In addition,FADS allows users to dynamically specify the policy for each time,which is an urgent demand in practice.A thorough security analysis demonstrates that FADS is of provable security under indistinguishable chosen ciphertext attack(IND-CCA)in random oracle model against probabilistic polynomial-time(PPT)adversary,and the desirable security properties of privacy and authenticity are achieved.Extensive experiments provide evidence that FADS is with acceptable efficiency.

关键词： fuzzy-matching privacy-preserving set intersection cloud-edge communication data sharing

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