基于属性密码体制的若干关键技术研究

Attribute based cryptography can provide flexible and fine-grained access control and is widely applied in various distributed computing scenarios such as cloud computing. So far, researches domestic and abroad have proposed many schemes on attribute based cryptography. These schemes are equipped with rich functionalities and favorable security properties. However, in the practical application scenarios, there still exist some issues remaining to be tackled, for example, key abuse and key refreshing in attribute based encryption schemes, proxy key being long term valid in attribute based proxy schemes, considerable computation consumption in attribute based signcryption schemes and considerable amount of bilinear pairing operations in attribute based cryptography..To tackle the issues above, this project researches on several key techniques in attribute based cryptosystem, and designs schemes referring to attribute based traceable encryption schemes, key insulated attribute based proxy schemes, high efficient attribute based signcryption schemes and attribute based cryptography without pairings . It enriches several functions and promotes the development of application for attribute based cryptography.

基于属性密码体制可以提供灵活的、细粒度的访问控制，也被广泛的应用在云计算、分布式等场景中。目前，国内外研究人员提出了许多基于属性密码体制的方案，这些方案具备着丰富的功能和良好的安全性能。然而，在实际的应用场景中，仍然存在一些待解决的问题，例如属性加密中密钥滥用与密钥更新的问题，属性代理方案中代理密钥长期有效的问题，属性签密中计算开销较大的问题以及属性密码体制中双线性对运算较多的问题等等。. 本课题针对上述问题，致力于研究基于属性密码体制的若干关键技术，提出可追责属性加密方案、密钥隔离属性代理方案、高效属性签密方案以及不需要双线性对的属性密码方案，扩充基于属性密码体制的若干功能，拓展属性密码体制的应用场景。

信息技术推动着城市和社会的发展，为人们带来了很大的便利，但是，在信息化的过程中，信息的安全问题却日益突出。在此背景下，基于属性的密码体制被提出，许多国内外研究者都提出了许多有价值的方案，并广泛的将属性密码学应用在云计算、无线传感网络等场景中，使其具有广泛的应用前景。但是，在具体的应用中还存在以下三个问题需要解决：细粒度、高效率的属性密码体制权限隔离与密钥分发机制欠缺，基于属性密码体制的代理接入控制交互效率低题，属性签名体制的计算量过大。.本项目研究属性密码体制的若干关键技术，通过理论分析、对比分析和仿真验证三种研究方法，设计了基于属性密码体制的相关方案并扩充应用场景。具体说来包括：研究基于属性密码体制的密钥更新机制，设计了高效的属性密钥更新算法，降低传输开销；研究基于属性密码体制的代理接入控制策略，设计用户侧和鉴权侧的交互算法，减少通信轮数，以提高网络的吞吐量和实时性；研究属性签名的关键技术，结合计算资源受限场景，提出一种基于属性的在线\离线签名算法，降低签名过程中的计算开销。.本项目超额完成了各项预期指标，取得以下成果：.1．研究属性密码体制的若干关键技术，提出并设计了基于属性密码体制的相关算法和方案，优化了整体性能，为属性密码的实际应用提供了关键技术支撑，促进了属性密码体制的实用化。.2．发表录用学术论文14篇，其中 SCI/EI 收录9篇；申请发明专利9项，已授权1项；获得中国物流与采购联合会科技进步三等奖1项（排名第4）。.3．培养研究生4人。