【摘 要】
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随着云计算技术的发展,云存储安全备受关注,云存储安全访问控制技术也成为当前的研究热点。密文策略属性基加密（CP-ABE）由于实现了一对多的数据共享,尤其适用于云存储环境。然而,当前结合CP-ABE的云存储数据共享方案大多使用中心化的授权机构进行密钥的生成和分发,存在易受单点攻击、合谋攻击等问题。同时,CP-ABE难以支持访问控制策略的灵活变更,且本身缺乏密钥追踪能力。区块链技术则具备去中心化、不可
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随着云计算技术的发展,云存储安全备受关注,云存储安全访问控制技术也成为当前的研究热点。密文策略属性基加密（CP-ABE）由于实现了一对多的数据共享,尤其适用于云存储环境。然而,当前结合CP-ABE的云存储数据共享方案大多使用中心化的授权机构进行密钥的生成和分发,存在易受单点攻击、合谋攻击等问题。同时,CP-ABE难以支持访问控制策略的灵活变更,且本身缺乏密钥追踪能力。区块链技术则具备去中心化、不可篡改等特点,基于此,论文研究了基于区块链技术的云存储密文策略属性基加密机制,主要研究工作包括:1.针对传统CP-ABE中授权机构的安全性问题,提出一种基于区块链技术的去中心化CP-ABE方案。该方案利用区块链取代原有的授权机构,使用智能合约执行密钥生成、密钥分发等操作。进一步地,针对CP-ABE方案本身存在的密钥滥用问题,引入Shamir秘密共享方案对CP-ABE进行重新构造。最后证明了所提方案能够有效抵抗单点攻击、合谋攻击、选择明文攻击、密钥伪造攻击,并且保证了密钥托管的安全性和密钥追踪的前向安全性,同时在密钥追踪性能方面,效率得到显著提升。2.在工作1的基础上,进一步给出一种基于访问树结构的访问控制策略变更算法,提出一种基于区块链技术的支持策略变更的CP-ABE方案。策略变更算法通过对比新、旧访问控制策略树得到变更的节点集合,再根据节点对应的访问控制条件,计算其叶子节点的新密文,得到策略变更后的属性基密文。设计了方案的安全协议,并对算法进行构造。安全性分析表明,所提方案在实现策略灵活变更的同时,也保证了策略变更的前后向安全性。3.针对论文所提的方案进行系统设计与实现。通过Truffle、React、Web3等开源技术完成了方案的原型,实现了数据上传、数据下载、策略变更等模块。最后验证了方案的可行性。论文研究工作表明,提出的基于区块链技术的云存储密文策略属性基加密方案,能够有效地提升CP-ABE方案的安全性,同时提供了灵活的策略变更以及高效的密钥追踪能力,具有较好的理论和实践意义。
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