无配对CP-ABE方案:椭圆曲线与OBDD访问结构结合

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"基于OBDD访问结构的无配对CP-ABE方案" 本文提出了一个针对属性基加密(Attribute-Based Encryption, ABE)技术的优化方案,特别关注了访问策略这一核心组成部分,旨在提升计算效率。该方案采用了无配对(pairing-free)的设计,主要针对云计算和物联网(IoT)等资源受限环境,其中计算效率是至关重要的。 首先,方案的核心是利用有序二元决策图(Ordered Binary Decision Diagram, OBDD)来构建访问结构。OBDD是一种高效的布尔函数表示方法,可以简洁地表示任何关于属性的布尔表达式,并支持正负属性值。这种访问结构的优势在于,它避免了密钥和密文长度随着属性数量的增加而线性增长的问题。具体来说,密钥长度不再依赖于属性的数量,而密文长度只与访问策略中的有效路径数量有关,这大大减小了存储和计算的需求。 其次,方案采用了椭圆曲线密码学(Elliptic Curve Cryptography, ECC)作为基础,代替了传统的双线性配对运算。双线性配对在许多加密方案中被广泛使用,但其计算复杂度相对较高。通过ECC的标量乘法操作,方案降低了计算开销,使得运算更加高效,更适合在资源有限的设备上实现。 在安全性方面,方案在判定性Diffie-Hellman(DDH)假设下证明了选择性选择明文安全。这意味着即使攻击者可以任意选择明文和访问策略,也无法有效地破解系统。此外,方案的性能分析表明,其计算效率能够满足物联网应用的实际需求,表明了该方案的实用性和可行性。 这个基于OBDD访问结构的无配对CP-ABE方案结合了椭圆曲线密码学和优化的访问控制机制,旨在提供一种计算效率高、安全性和实用性兼备的加密解决方案,特别适合于处理大量数据且资源有限的物联网环境。该方案的提出对于推动属性基加密在实际应用中的普及具有重要意义。