支持屬性撤銷(xiāo)與外包的云密文訪(fǎng)問(wèn)控制研究

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1、分類(lèi)號(hào)TP309學(xué)校代碼10590UDC004密級(jí)公開(kāi)深圳大學(xué)碩士學(xué)位論文支持屬性撤銷(xiāo)與外包的云密文訪(fǎng)問(wèn)控制研究周惠泉學(xué)位類(lèi)別工程碩士專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)計(jì)算機(jī)技術(shù)學(xué)院（系、所）計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院指導(dǎo)教師喻建平教授原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文支持屬性撤銷(xiāo)與外包的云密文訪(fǎng)問(wèn)控制研究是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名：日期：年月日支持屬性撤銷(xiāo)與外包的云密文訪(fǎng)問(wèn)控制研究摘要云計(jì)算作為一種新型的計(jì)算

2、模式，被認(rèn)為是下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展核心，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)與應(yīng)用被轉(zhuǎn)移到云端，為用戶(hù)提供實(shí)時(shí)的，低成本的，可擴(kuò)展的服務(wù)。云計(jì)算模式使用戶(hù)數(shù)據(jù)的所有權(quán)與控制權(quán)相分離，在保障數(shù)據(jù)機(jī)密性的同時(shí)，如何保障數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)控制靈活性是我們必須重視的首要問(wèn)題。屬性基加密（AttributeBasedEncryption，ABE）可以實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)控制，支持一對(duì)多的通信模式，非常適用于開(kāi)放的云存儲(chǔ)環(huán)境。但想要將ABE直接用與云存儲(chǔ)環(huán)境還需解決許多問(wèn)題，其中最主要的就是屬性的撤銷(xiāo)問(wèn)題。當(dāng)用戶(hù)加入或離開(kāi)系統(tǒng)，或用戶(hù)獲得或失去屬性時(shí)，系統(tǒng)必須能夠及時(shí)地對(duì)密文和密鑰進(jìn)行更新，以保證數(shù)據(jù)的安全性。同時(shí)，ABE中包含的雙

3、線(xiàn)性配對(duì)運(yùn)算相對(duì)復(fù)雜，會(huì)消耗授權(quán)機(jī)構(gòu)和用戶(hù)大量的時(shí)間，降低用戶(hù)的使用體驗(yàn)。本文針對(duì)上述問(wèn)題，對(duì)基于ABE的云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)控制中的屬性撤銷(xiāo)問(wèn)題和計(jì)算效率問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，主要工作有：引入屬性群的概念，將“用戶(hù)—屬性”變?yōu)椤皩傩浴脩?hù)”，并通過(guò)向合法用戶(hù)分發(fā)一個(gè)KEK二叉樹(shù)，實(shí)現(xiàn)屬性的即時(shí)撤銷(xiāo)，同時(shí)引入外包技術(shù)，在保證安全的前提下，將復(fù)雜運(yùn)算外包給代理服務(wù)器，減輕授權(quán)機(jī)構(gòu)和用戶(hù)的負(fù)擔(dān)，使ABE可以適用于計(jì)算能力不高的移動(dòng)設(shè)備。我們?cè)诨诿芪牟呗詫傩曰用埽–iphertext-PolicyAttributeBasedEncryption，CP-ABE）的基礎(chǔ)上，結(jié)合屬性群與外包，提出了一個(gè)支持屬

4、性撤銷(xiāo)與外包的細(xì)粒度云密文訪(fǎng)問(wèn)控制方案。該方案能夠保證數(shù)據(jù)的機(jī)密性與安全性，同時(shí)減少了授權(quán)機(jī)構(gòu)和用戶(hù)的工作量。然后，在Windows平臺(tái)下用Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了訪(fǎng)問(wèn)控制方案。經(jīng)過(guò)理論證明與仿真結(jié)果表明了方案的高效與靈活，并且當(dāng)用戶(hù)屬性集合發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)能及時(shí)地對(duì)數(shù)據(jù)的密文和密鑰進(jìn)行更新，保證了數(shù)據(jù)的前向安全和后向安全。最后，分析并總結(jié)了屬性基加密想要運(yùn)用到實(shí)際云存儲(chǔ)環(huán)境中仍然存在的關(guān)鍵問(wèn)題，并指出了下一步的研究方向。關(guān)鍵詞：云存儲(chǔ)；密文訪(fǎng)問(wèn)控制；屬性基加密；屬性撤銷(xiāo)；外包ICloudciphertextaccesscontrolresearchsupportingattributerevoca

5、tionandoutsourcingAbstractCloudcomputingisanewcomputingparadigm,whichisconsideredasthecoreofthedevelopmentforthenextgenerationInternettechnology.Andmoreandmoredataandapplicationsaremovedtothecloudtoprovidereal-time,low-cost,extensibleservicesforusers.Theownershipofusers’dataanditscontrolareseparated

6、inthecloudcomputing.Underthepremiseofensuringtheconfidentialityofdata,howtoguaranteetheflexibilityoftheaccesscontrolfordataistheprimaryproblemwemustpayattentionto.Attribute-basedEncryption(ABE)iswellsuitedtoapplyintheopencloudstorageenvironment,whichcanachievefine-grainedaccesscontrol,supportone-to-

7、manycommunicationmodes.However,therearestillmanyproblemstobeaddressedtodirectlyapplyABEinthecloudstorageenvironment,wheretheattributerevocationissueisthemainone.Whenauserjoinsorleavesthesystem,andobta