物联网通过将大量的物理设备连接到网络实现了物理对象和网络世界之间的信息交换,从而被广泛应用于众多领域以提供智能家居,智能医疗和智慧城市等各种各样的服务。物联网技术的出现不仅刺激了工业和科学研究等领域的改革性发展,也极大地便利了人们的日常生活。然而由于单个物理设备资源受限,物联网生成的大量数据必须依托云平台进行分析和处理。而在众多应用场景下,云服务器诚实且好奇,它可能会窥探甚至泄露用户数据,所以并不被完全信任。为了避免数据隐私泄露,用户选择将原始数据加密后再上传至云服务器,并且期望云服务器在不获取任何有关原始数据信息和中间结果的情况下完成对加密数据的正确处理,而最终返回的密文计算结果只有满足访问策略的用户才可解密获得正确的数据处理分析结果。尽管现有工作提出大量基于安全多方计算和同态加密的方案来实现安全的数据处理,而考虑到成本开销和计算效率,大多数方案仅能满足密文的加法和乘法等基本运算需求,但仍旧缺乏对加密整数的除法运算以及加密向量的内积运算等特殊代数运算问题的研究。针对以上问题,本文主要进行了以下研究工作。1.本文基于双服务器模型提出隐私保护的除法运算方案,主要使用同态加密算法实现加密数据的处理并引入属性加密算法实现对加密数据除法运算结果的细粒度访问控制。另外本文通过对提出的加密整数的除法运算方案进行扩展以支持包括整数,定点数和分数在内的多种数据类型的除法运算,并提出隐私保护的最大公约数计算方案以实现对加密分数运算结果的化简。通过对提出的加密整数除法运算方案和最大公约数计算方案进行安全性分析,证明了本文提出的除法运算方案对数据隐私的保护。而对除法运算方案的仿真测试以及与现有除法运算工作的对比,证明了本文提出的隐私保护的除法运算方案的高效性以及在大数据处理场景中的优越性。2.基于同态加密算法和属性加密算法,本文还提出隐私保护的向量内积运算方案,实现了加密向量的安全外包计算。同样地,本文提出的向量内积运算方案不仅可以基于加密向量计算出正确的密文内积,还可以实现对密文内积的灵活访问控制。根据双服务器系统模型以及对应的安全模型,本文对提出的加密向量的内积运算方案进行了安全性分析,仿真实现和测试以及与现有相关工作的性能对比分析,说明了本文提出的向量内积方案在支持隐私保护和灵活的访问控制等方面的优越性。