本文關(guān)鍵詞：基于屬性的分層加密算法的研究與應(yīng)用

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【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展和普及,信息技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到了社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政治、軍事、個(gè)人生活等各個(gè)領(lǐng)域。無(wú)論是在計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)、處理和應(yīng)用,還是在通信網(wǎng)絡(luò)上傳輸,信息都可能出現(xiàn)泄密、不完整、被篡改、無(wú)法存取等問(wèn)題。這些破壞可能是有意的,也可能是無(wú)意的。這些信息問(wèn)題的頻繁發(fā)生,對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成很大的威脅,使得人們對(duì)信息安全的要求越來(lái)越高。作為信息安全技術(shù)的重要組成部分,訪(fǎng)問(wèn)控制技術(shù)在解決上述信息問(wèn)題上發(fā)揮著重大作用。目前,基于屬性的訪(fǎng)問(wèn)控制(ABAC)因具有細(xì)粒度訪(fǎng)問(wèn)方式的優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為訪(fǎng)問(wèn)控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。ABAC主要是通過(guò)基于屬性的加密機(jī)制(ABE)實(shí)現(xiàn)的,然而現(xiàn)有的ABE方案中,屬性之間存在的層次關(guān)系往往被忽略。屬性層次關(guān)系的描述可以使得訪(fǎng)問(wèn)控制策略的定義更靈活、更高效。針對(duì)ABE對(duì)屬性分層的需求,以及現(xiàn)有的ABE方案在訪(fǎng)問(wèn)控制結(jié)構(gòu)的描述方面和訪(fǎng)問(wèn)控制策略的邏輯運(yùn)算方面存在的不足,本文提出了兩個(gè)基于屬性分層加密的密文策略方案(CP-HABE),并給出了方案的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。具體的研究成果如下:1、將基于身份的分層加密方案(HIBE)與基于屬性加密的密文策略方案(CP-ABE)相結(jié)合,提出了一個(gè)適用于單一屬性集的CP-HABE方案(SS-CP-HABE)。在標(biāo)準(zhǔn)模型下基于判定性l-BDHE假設(shè),給出了方案的安全性證明。從訪(fǎng)問(wèn)控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)效率、計(jì)算效率、隱私保護(hù)等方面與現(xiàn)有算法進(jìn)行比較,本方案完善了現(xiàn)有的HABE算法的形式化定義;增加了對(duì)訪(fǎng)問(wèn)控制結(jié)構(gòu)的描述,提高了實(shí)用性;引入屬性的匿名化操作,保護(hù)了用戶(hù)的隱私。2、引入線(xiàn)性整數(shù)秘密共享機(jī)制(LISS),提出了一個(gè)適用于多屬性集的CP-HABE方案(MS-CP-HABE)。該方案利用屬性路徑集合,通過(guò)LISS矩陣構(gòu)造訪(fǎng)問(wèn)控制策略,根據(jù)既定的運(yùn)算規(guī)則實(shí)現(xiàn)了訪(fǎng)問(wèn)控制策略之間的邏輯運(yùn)算。在標(biāo)準(zhǔn)模型下基于判定性l-BDHE假設(shè),給出了方案的安全性證明。從存儲(chǔ)效率、計(jì)算效率、屬性分層的實(shí)現(xiàn)、訪(fǎng)問(wèn)控制策略的邏輯運(yùn)算等方面與現(xiàn)有算法進(jìn)行比較,本方案提高了算法的存儲(chǔ)效率和計(jì)算效率;真正實(shí)現(xiàn)了屬性分層,簡(jiǎn)化了訪(fǎng)問(wèn)控制規(guī)則;能夠進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)控制策略之間的邏輯運(yùn)算,使得訪(fǎng)問(wèn)控制的設(shè)計(jì)更靈活。3、將本文方案應(yīng)用于民航信息系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于屬性分層的訪(fǎng)問(wèn)控制(HABAC)的具體方案,并介紹了HABAC的模型框架和相關(guān)定義。根據(jù)民航信息系統(tǒng)中的一些實(shí)例,給出了模型中關(guān)鍵模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
【關(guān)鍵詞】：屬性分層 基于屬性加密 密文策略 訪(fǎng)問(wèn)控制 民航信息系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP309.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 縮略詞10-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 訪(fǎng)問(wèn)控制12-16
• 1.2.2 密碼體制16-18
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容18
• 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)18-20
• 第二章 預(yù)備知識(shí)20-24
• 2.1 雙線(xiàn)性映射20
• 2.2 線(xiàn)性整數(shù)秘密共享機(jī)制（LISS）20-22
• 2.2.1 整數(shù)張成方案（ISP）21
• 2.2.2 秘密重構(gòu)21-22
• 2.3 可證安全理論22-23
• 2.3.1 隨機(jī)預(yù)言機(jī)模型下的可證安全22
• 2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)模型下的可證安全22-23
• 2.4 CP-ABE的形式化定義23
• 2.5 計(jì)算復(fù)雜性假設(shè)23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 第三章 單一屬性集下基于屬性的分層加密算法24-36
• 3.1 研究基礎(chǔ)24-25
• 3.2 SS-CP-HABE方案25-29
• 3.2.1 形式化定義25
• 3.2.2 屬性樹(shù)25-26
• 3.2.3 訪(fǎng)問(wèn)控制結(jié)構(gòu)26-27
• 3.2.4 方案描述27-29
• 3.3 安全模型及安全性證明29-33
• 3.3.1 安全模型29-30
• 3.3.2 安全性證明30-33
• 3.4 性能分析33-35
• 3.4.1 SS-CP-HABE方案性能分析過(guò)程33
• 3.4.2 性能對(duì)比33-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第四章 多屬性集下基于屬性的分層加密算法36-47
• 4.1 研究基礎(chǔ)36
• 4.2 MS-CP-HABE方案36-41
• 4.2.1 形式化定義36-37
• 4.2.2 訪(fǎng)問(wèn)控制結(jié)構(gòu)37-38
• 4.2.3 方案描述38-41
• 4.3 安全模型及安全性證明41-44
• 4.3.1 安全模型41
• 4.3.2 安全性證明41-44
• 4.4 性能分析44-45
• 4.4.1 MS-CP-HABE方案性能分析過(guò)程44-45
• 4.4.2 性能對(duì)比45
• 4.5 本章小結(jié)45-47
• 第五章 基于屬性的分層加密算法在民航信息系統(tǒng)中的應(yīng)用47-57
• 5.1 應(yīng)用背景47
• 5.2 民航信息系統(tǒng)中訪(fǎng)問(wèn)控制的簡(jiǎn)介47-49
• 5.3 基于屬性分層的訪(fǎng)問(wèn)控制（HABAC）模型49-56
• 5.3.1 HABAC模型概述50-51
• 5.3.2 相關(guān)定義51-52
• 5.3.3 關(guān)鍵模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程52-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-59
• 6.1 論文工作總結(jié)57-58
• 6.2 未來(lái)工作展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 致謝64-65
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65

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本文編號(hào)：811246