面向云輔助無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的輕量級(jí)可搜索公鑰加密
發(fā)布時(shí)間:2020-12-08 18:04
云輔助無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)下一種非常流行的應(yīng)用模型,是云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)高度融合的一種具體表現(xiàn)。在云輔助無線傳感器網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景中,數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)是重中之重。傳感器采集的數(shù)據(jù)多為個(gè)人的隱私數(shù)據(jù)或企業(yè)和國(guó)家的機(jī)要數(shù)據(jù),而無論是公有云或私有云,本身都面臨著諸多安全威脅。因此,這些數(shù)據(jù)從采集到存儲(chǔ),再到訪問和處理,需要全方位地安全保護(hù)?伤阉鞴加密是一種能為外包云數(shù)據(jù)提供安全存儲(chǔ)和搜索功能的密碼手段,是云數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)之一。將可搜索公鑰加密技術(shù)應(yīng)用到云輔助無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,傳感器可以將數(shù)據(jù)加密后上傳至云端,數(shù)據(jù)擁有者可以委派云端在保證數(shù)據(jù)機(jī)密性的條件下進(jìn)行基于關(guān)鍵字的查詢。然而,現(xiàn)有的可搜索公鑰加密在密文的生成和搜索兩個(gè)算法中,復(fù)雜密碼操作的執(zhí)行次數(shù)是線性級(jí)的,算法的時(shí)間開銷非常大;诖,通過大幅度降低加密和搜索算法中復(fù)雜密碼操作的執(zhí)行次數(shù),提出了一種輕量級(jí)的具有語(yǔ)義安全的可搜索公鑰加密方案。相比已有工作,復(fù)雜密碼運(yùn)算次數(shù)降低至常數(shù)級(jí),在一定程度上,其檢索效率可以和已有的高效可搜索對(duì)稱加密方案媲美。同時(shí),也為密文的生成節(jié)省了可觀的時(shí)間和能耗開銷。在安全性方面,證明了方案在隨機(jī)預(yù)言機(jī)模型下...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
在云輔助無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中部署可搜索加密目前,可搜索加密可以分為兩種類型:可搜索對(duì)稱加密[13]
華 中 科 技 學(xué) 碩 學(xué) 位 論 ,最后數(shù)據(jù)擁有者就得到了希望訪問的包含某個(gè)特定關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)。 完整地展示了 LSPE 在 CWSNs 環(huán)境中的執(zhí)行過程。整個(gè)流程中,對(duì)于數(shù)言,相比普通的云檢索方式,除了需要必不可少的檢索授權(quán)和密文解密,太多額外的通訊開銷和計(jì)算開銷。并且,所有的數(shù)據(jù)包括關(guān)鍵字都使用了密碼算法進(jìn)行保護(hù),無論是惡意的竊聽者,還是好奇的云端都不可能獲得關(guān)鍵字的任何信息。ForwardingSensorsGateway( 1, … , , )
華 中 科 技 學(xué) 碩 學(xué) 位 論 5.3.1 加密時(shí)間開銷測(cè)試實(shí)驗(yàn)分別使用 LSPE 方案和 XW15 方案在樹莓派上加密相同的關(guān)鍵字,并加密相同的次數(shù)。最后得到了兩種方案在樹莓派上平均每個(gè)密文生成的時(shí)間開銷,如圖 5-1-a所示,其中橫坐標(biāo)表示密文生成的數(shù)量,縱坐標(biāo)表示平均每個(gè)密文生成所需要的時(shí)間。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)兩個(gè)方案都生成 9000 條可搜索密文時(shí),XW15 方案平均需要 53.3ms 生成一個(gè)可搜索密文,而 LSPE 方案只需要 34.3ms,LSPE 方案節(jié)省了約35%的時(shí)間開銷。而且,隨著關(guān)鍵字加密次數(shù)的增加,LSPE 方案相比 XW15 方案平均生成一條可搜索密文將會(huì)節(jié)省更多的時(shí)間,但最終兩個(gè)方案的平均單個(gè)密文生成的時(shí)間開銷將趨于穩(wěn)定。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]從云郵件安全看加密技術(shù)的發(fā)展[J]. 徐鵬,陳天陽(yáng),金海. 信息安全學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 孫玉. 物聯(lián)網(wǎng)學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]指定服務(wù)器的基于身份加密連接關(guān)鍵字搜索方案[J]. 王剛,李非非,王瑤. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2017(04)
[4]云存儲(chǔ)中一種模糊關(guān)鍵字搜索加密方案[J]. 秦志光,包文意,趙洋,熊虎. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2015(06)
[5]A Survey on the Privacy-Preserving Data Aggregation in Wireless Sensor Networks[J]. XU Jian,YANG Geng,CHEN Zhengyu,WANG Qianqian. 中國(guó)通信. 2015(05)
本文編號(hào):2905459
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
在云輔助無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中部署可搜索加密目前,可搜索加密可以分為兩種類型:可搜索對(duì)稱加密[13]
華 中 科 技 學(xué) 碩 學(xué) 位 論 ,最后數(shù)據(jù)擁有者就得到了希望訪問的包含某個(gè)特定關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)。 完整地展示了 LSPE 在 CWSNs 環(huán)境中的執(zhí)行過程。整個(gè)流程中,對(duì)于數(shù)言,相比普通的云檢索方式,除了需要必不可少的檢索授權(quán)和密文解密,太多額外的通訊開銷和計(jì)算開銷。并且,所有的數(shù)據(jù)包括關(guān)鍵字都使用了密碼算法進(jìn)行保護(hù),無論是惡意的竊聽者,還是好奇的云端都不可能獲得關(guān)鍵字的任何信息。ForwardingSensorsGateway( 1, … , , )
華 中 科 技 學(xué) 碩 學(xué) 位 論 5.3.1 加密時(shí)間開銷測(cè)試實(shí)驗(yàn)分別使用 LSPE 方案和 XW15 方案在樹莓派上加密相同的關(guān)鍵字,并加密相同的次數(shù)。最后得到了兩種方案在樹莓派上平均每個(gè)密文生成的時(shí)間開銷,如圖 5-1-a所示,其中橫坐標(biāo)表示密文生成的數(shù)量,縱坐標(biāo)表示平均每個(gè)密文生成所需要的時(shí)間。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)兩個(gè)方案都生成 9000 條可搜索密文時(shí),XW15 方案平均需要 53.3ms 生成一個(gè)可搜索密文,而 LSPE 方案只需要 34.3ms,LSPE 方案節(jié)省了約35%的時(shí)間開銷。而且,隨著關(guān)鍵字加密次數(shù)的增加,LSPE 方案相比 XW15 方案平均生成一條可搜索密文將會(huì)節(jié)省更多的時(shí)間,但最終兩個(gè)方案的平均單個(gè)密文生成的時(shí)間開銷將趨于穩(wěn)定。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]從云郵件安全看加密技術(shù)的發(fā)展[J]. 徐鵬,陳天陽(yáng),金海. 信息安全學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 孫玉. 物聯(lián)網(wǎng)學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]指定服務(wù)器的基于身份加密連接關(guān)鍵字搜索方案[J]. 王剛,李非非,王瑤. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2017(04)
[4]云存儲(chǔ)中一種模糊關(guān)鍵字搜索加密方案[J]. 秦志光,包文意,趙洋,熊虎. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2015(06)
[5]A Survey on the Privacy-Preserving Data Aggregation in Wireless Sensor Networks[J]. XU Jian,YANG Geng,CHEN Zhengyu,WANG Qianqian. 中國(guó)通信. 2015(05)
本文編號(hào):2905459
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