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收稿日期:20180621;修回日期:20180829 基金项目:国家自然科学基金资助项目(61602227)
作者简介:沈学利(1969),男,江苏连云港人,教授,硕士,主要研究方向为网络安全、计算机网络(523419858@qq.com);崔海韵(1994),女,
辽宁鞍山人,硕士研究生,主要研究方向为网络安全;陈鑫彤(1995),女,辽宁辽阳人,硕士研究生,主要研究方向为网络安全.
支持撤销的位置分层属性加密研究
沈学利,崔海韵,陈鑫彤
(辽宁工程技术大学 电子与信息工程学院,辽宁 葫芦岛 125105)
摘 要:基于属性加密的位置分层访问方案允许用户依据自身情况灵活设置自己的位置访问信息,不仅解决了
社交网络中位置共享问题,还在算法上进行改进使解密效率得以提升。但在系统运行过程中,存在用户有更正
自己属性信息的需求或运行过程中部分私钥遭泄露的可能,因此支持撤销对于系统安全非常必要。基于此提出
了一种支持撤销的位置分层属性加密方案,将部分解密运算外包给解密服务器,并结合了双因子身份认证的方
法。该方案在减少用户计算代价的同时,提高了算法的安全性。
关键词:属性加密;撤销;位置分层;解密外包;双因子身份认证
中图分类号:TP309.7 文献标志码:A 文章编号:10013695(2020)01045021605
doi:10.19734/j.issn.10013695.2018.06.0477
Researchonencryptionoflocationhierarchicalattributessupportingrevocation
ShenXueli,CuiHaiyun,ChenXintong
(SchoolofElectronics&InformationEngineering,LiaoningTechnicalUniversity,HuludaoLiaoning125105,China)
Abstract:Thelocationbasedhierarchicalaccessschemebasedonattributeencryptionallowsuserstoflexiblysettheirown
locationaccessinformationaccordingtotheirownsituation.Notonlysolvingtheproblemoflocationsharinginsocialnetworks
,
butalsoimprovingthealgorithmtoimprovethedecryptionefficiency.However,duringtheoperationofthesystem,thereisa
possibilitythattheuserhascorrectedhisownattributeinformationortheprivatekeymaybeleakedduringtheoperation,sup
portingthewithdrawalisverynecessaryforsystemsecurity.Basedonthis
,thispaperproposedalocationhierarchicalattribute
encryptionschemesupportingundo,whichoutsourcedpartofthedecryptionoperationtothedecryptionserverandcombined
themethodoftwofactoridentityauthentication.Thissolutionreducestheuser’scomputationalcostandimprovesthesecurity
ofthealgorithm.
Keywords:attributeencryption;revocation;locationhierarchical;outsourceddecryption;twofactorauthentication
云存储是一种基于云计算建立起来的网络存储技术。随
着互联网的飞速发展,云存储已经成为信息技术领域研究的热
点。近年来各种定位服务逐渐增多,在分布式开放的网络环境
下,社交网络中的用户可以享受多样性的定位服务,比如车辆
的导航服务,酒店查询服务等。但用户在享受服务多功能性的
同时,也注意到了社交软件中存在的安全性问题。为了提高自
身定位信息的安全性,位置信息保护方法也得到重视。目前保
护个人位置信息的常用方法大致可以分成两类:空间位置隐藏
技术
[1]
和虚假定位技术
[2]
。这两种方法都是通过模糊用户的
位置信息、制造虚假信息来混淆攻击者,以达到保护信息的目
的,但是都不能允许用户进行细粒度的访问控制,也不能根据
用户的特定需求提供最简洁的位置信息,同时也很容易导致信
息被泄露。
针对上述问题,
Lin等人
[3]
在传统属性加密算法
[4]
的基础
上提出了新算法,并借鉴文献[5,6]中的线性秘密共享方案设
计了一种位置分层访问控制方案,该方案以属性加密和对称加
密混合的方式加密用户位置信息,让用户可以根据自己的需求
设定位置信息访问策略。但是用户权限会随着用户修改属性
发生变化,Lin等人的方案中,并不能实现属性的及时撤销。
Pirretti等人
[7]
于 2006年又提出了密文策略的属性撤销方案,
其思想是中央机构周期性更新被设定有效期的属性的版本,撤
销指定属性即可达到用户撤销的目的。Hur等人
[8]
在 2011年
提出一种支持撤销的属性基加密方案,可以在外包的环境下实
现细粒度 访问 控 制,但不能 抵 抗 用 户 合 谋 攻 击。赵 志 远 等
人
[9]
提出了一个两方计算的可撤销 CP_ABE方案,需要将属
性中心拆分为属性权威和中央控制。在分布式开放的网络环
境下,对使用者的身份认证是确保安全的基础和关键。双因子
身份认证技术弥补了传统密码认证方法中的存在的某些弊端,
也为用户登录提供了安全性保障。
1999年,Yang等人
[10]
推出
了第一个基于智能卡的密码认证方案,它并没有设置一个敏感
信息存储表,这是该方案相较于传统方案的一个关键优势。为
了保护与静态用户相关的 ID信息,Das等人
[11]
提出了一种可
行方法,即采用“动态 ID技术”,解决了信息遭受攻击的问题。
2015年,Wang等 人
[12]
通 过 对 两 个 最 重 要 的 匿 名 双 因 子 方
案
[13,14]
进行密码分析后提出了一个分布式系统中的双因子身
份验证方案,经分析与验证,该方案安全性更强。
为了解决上述问题,参考已有的支持撤销的 CP_ABE解密
方案
[15]
,本文提出了一种可撤销的位置分层属性加密方案。
本方案支持细粒度的属性撤销和用户撤销,提高了系统的安全
性。为了减少用户的计算负担将解密时复杂的计算外包给代
理商,使系 统 更为 灵 活。又 结 合已 有 的 匿 名 双 因 子 认 证 机
制
[12]
,进一步保护用户的隐私与数据安全。
1 相关知识
11 双线性映射
G
1
和 G
2
是乘法循环群,且阶为素数 p。满足下列属性:
a)双线性,对于
u,v
∈
G
1
,a,b
∈
Z
p
,有 e(u
a
,v
b
)=e(u,
第 37卷第 1期
2020年 1月
计 算 机 应 用 研 究
ApplicationResearchofComputers
Vol37No1
Jan.2020