
收稿日期:20160412;修回日期:20160602 基金项目:国家自然科学基金资助项目(61662022);湖北省自然科学基金资助项目
(2016CFB371)
作者简介:胡俊鹏(1978),男,湖北钟祥人,讲师,硕士,主要研究方向为计算机软件与理论、信息安全;沈济南(1980),男(通信作者),副教
授,博士研究生,主要研究方向为云计算、信息安全等(shenjinan@163.com);梁芳(1979),女,讲师,硕士,主要研究方向为计算机软件与理论、信
息安全等.
一种改进的基于身份广播代理
重加密云存储方案
胡俊鹏
1a
,沈济南
1a,2
,梁 芳
1b
(1.湖北民族学院 a.信息工程学院; b.理学院,湖北 恩施 445000;2.华中科技大学 计算机学院, 武汉
430074)
摘 要:存储安全是公共云应用诸多安全问题中最关键的问题之一,对云服务的快速发展有着重大影响。结合
身份加密、代理重加密以及广播加密的特点,提出了一种新的云存储方案。通过条件控制,实现了用户对远程密
文数据代理重加密过程中的细粒度访问控制;基于身份加密,利用用户的身份属性作为公钥,减少了证书验证过
程;结合广播的思想,以用户集合为单位进行加密,减少了系统的计算消耗。实验表明,提出的方案可以实现密
文数据云存储和共享,主要函数的时间开销合理,能够保证大规模用户接入时的系统高效性。
关键词:云存储;代理重加密;基于身份加密;广播加密
中图分类号:TP309.2 文献标志码:A 文章编号:10013695(2017)05152005
doi:10.3969/j.issn.10013695.2017.05.055
Improvedidentitybasedbroadcastproxy
reencryptionstorageschemeincloud
HuJunpeng
1a
,ShenJinan
1a,2
,LiangFang
1b
(1.a.SchoolofInformationEngineering,b.SchoolofScience,HubeiUniversityforNationalities,EnshiHubei445000,China;2.Schoolof
ComputerScience&Technology
,HuazhongUniversityofScience&Technology,Wuhan430074,China)
Abstract:Thestoragesecurityisoneofthemostimportantsecurityproblemsinpubliccloud,ithasbecomeasignificantre
luctanceinadoptingcloud.Thispaperproposedanewschemeforcloudstoragewhichbasedonthecharacteristicsofidentity
encryption
,proxyreencryptionandbroadcastencryption.Throughconditionalcontrol,itachievedthefinegrainedaccesscon
trolintheprocessofproxyreencryptionofremoteencrypteddata.Basedonidentityencryption,usingtheuser’sidentityasa
publickeytoreducetheprocessingofcertificatevalidation.Basedontheideaofbroadcast,encryptionwascarriedoutwiththe
usersetasaunittoreducetheconsumptionofthesystem.Experimentalresultsshowthattheproposedschemecanachievese
curestorageandsharingofencrypteddata,theoverheadofthemainfunctionisreasonable,andthesystemisefficientforlarge
scaleuseraccess.
Keywords:cloudstorage;proxyreencryption;identitybasedencryption;broadcastencryption
!
引言
租户数据隐私保护是公共云应用诸多安全问题中最关键
的问题之一,影响了云服务的快速发展。存放在云端的数据超
出了数据所有者的控制范围,传统的访问控制手段已经不能很
好地保证数据的安全。云服务提供商本身就是
honestbutcuri
ous,云端被攻破时,数据就不可避免地会泄露。
为了保护用户存放在云端的数据,数据所有者需要将敏感
数据加密后存储到云端。以密文形式在云端存放可以使云端
不可获得数据的真正含义,即使云端在被攻破的情况下,也不
用担心用户数据的泄露。但这种模式相应地会带来用户之间
数据分享的困难,接收者收到密文数据之后无法直接对其进行
解密。在以密文形式存储数据的情况下实现共享的一般做法
是发送者将密文数据下载,然后解密成明文,再向所要分享的
用户加密并发送。这个过程会消耗很多网络资源和计算资源,
也会耗费大量时间,失去了云端存储的优势。
Blaze等人
[1]
提出了代理重加密机制,将发送者可以解密
的密文直接转换成接收者可解密的密文,加密数据存储第三方
可以被授权重加密能力。在云存储中,代理重加密可以让云端
直接进行计算,通过转换外包加密数据,在不泄露加密数据的
情况下可由代理方将密文数据进行转换。这样能节省大量网
络资源,也能充分利用云端的计算资源,实现加密数据的安全
访问
[2]
。
代理重加密在云存储等领域应用越来越广泛,受到国内外
研究者的广泛关注。Ibraimi等人
[3]
和 Fang等人
[4]
分别提出
的细粒度基于身份 PRE方案和交互式条件 PRE方案,解决了
第 34卷第 5期
2017年 5月
计 算 机 应 用 研 究
ApplicationResearchofComputers
Vol34No5
May2017