云計(jì)算環(huán)境下基于屬性加密的訪問(wèn)控制研究.pdf

1、云計(jì)算是一種新興的計(jì)算模式，被認(rèn)為是下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心應(yīng)用架構(gòu)。在云計(jì)算環(huán)境下，絕大多數(shù)的應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)都被轉(zhuǎn)移到了云服務(wù)提供商的龐大網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心。當(dāng)用戶外包敏感的數(shù)據(jù)到云服務(wù)提供商時(shí)，這會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)安全性和訪問(wèn)控制方面的許多問(wèn)題。云服務(wù)提供商和數(shù)據(jù)擁有者是在不同的可信域，因此訪問(wèn)策略不能由半可信云服務(wù)提供商執(zhí)行。云服務(wù)提供商可能會(huì)在未經(jīng)用戶允許的情況下，將用戶數(shù)據(jù)交給第三方，從而造成用戶數(shù)據(jù)信息泄露。傳統(tǒng)的方法通常需要數(shù)據(jù)擁有者對(duì)數(shù)

2、據(jù)進(jìn)行加密和只公開解密密鑰給授權(quán)用戶。然而，這些方案通常在密鑰分發(fā)和數(shù)據(jù)管理的過(guò)程中給數(shù)據(jù)擁有者帶來(lái)大量的計(jì)算開銷。因此，如何保護(hù)敏感數(shù)據(jù)的機(jī)密性和合法地訪問(wèn)是我們必須關(guān)注的重要問(wèn)題。
　　為了避免特權(quán)用戶非法訪問(wèn)數(shù)據(jù)同時(shí)又能夠?qū)崿F(xiàn)訪問(wèn)控制細(xì)粒度性，基于屬性的加密被移植入云計(jì)算環(huán)境下的訪問(wèn)控制。基于屬性的加密是基于身份的加密的擴(kuò)展。它與傳統(tǒng)的加密算法相比，具有一對(duì)多的通信模式，即加密方不必知道解密方的身份，只要解密方滿足相應(yīng)條件即

3、可解密。由于屬性基加密特殊的應(yīng)用意義，正受到越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。
　　本文主要圍繞著云計(jì)算環(huán)境下的基于屬性加密的訪問(wèn)控制問(wèn)題展開了研究，其主要工作有:
　　首先，介紹分析了幾種典型的基于屬性的加密方案，包括基本ABE(Attribute-BasedEncryption)和多授權(quán)機(jī)構(gòu)的ABE方案。指出每種方案的特點(diǎn)及研究進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)基于屬性的加密機(jī)制存在的問(wèn)題，并提出進(jìn)一步設(shè)想。
　　其次，研究了基于KP-AB

4、E(Key-PolicyAttributed-BasedEncryption)的云存儲(chǔ)訪問(wèn)控制問(wèn)題?，F(xiàn)有的方案存在著用戶訪問(wèn)結(jié)構(gòu)管理維護(hù)量大和密鑰分發(fā)負(fù)擔(dān)重的問(wèn)題。我們基于可信第三方授權(quán)機(jī)構(gòu)提出了一個(gè)基于KP-ABE的云存儲(chǔ)訪問(wèn)控制方案。通過(guò)引入可信授權(quán)機(jī)構(gòu)來(lái)管理用戶的訪問(wèn)結(jié)構(gòu)證書，從而減輕了數(shù)據(jù)訪問(wèn)密鑰分發(fā)的負(fù)擔(dān)。在保持了數(shù)據(jù)機(jī)密性的前提下，采用代理重加密技術(shù)將密文組件的重加密過(guò)程轉(zhuǎn)移到云服務(wù)提供商，降低了數(shù)據(jù)擁有者的計(jì)算代價(jià)。性能分

5、析表明，與現(xiàn)有的同類方案相比，本方案中用戶所需要的密鑰存儲(chǔ)空間更少。
　　最后，研究了云計(jì)算環(huán)境下基于多機(jī)構(gòu)的權(quán)重屬性加密問(wèn)題。現(xiàn)有的云計(jì)算環(huán)境下基于多機(jī)構(gòu)的屬性加密方案一般沒(méi)有考慮到屬性權(quán)重，但是在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境中，屬性具有權(quán)值是有實(shí)際意義的。我們提出了一個(gè)云計(jì)算環(huán)境下基于多機(jī)構(gòu)的權(quán)重屬性加密方案，引入屬性的權(quán)重概念。屬性授權(quán)機(jī)構(gòu)根據(jù)屬性的重要程度為屬性分配不同的權(quán)值，并根據(jù)屬性的權(quán)值，通過(guò)屬性集轉(zhuǎn)化算法將屬性集轉(zhuǎn)化為屬性權(quán)重的