【摘要】：隨著云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展,云存儲(chǔ)憑借其高效、靈活的特點(diǎn)在醫(yī)療數(shù)據(jù)共享領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。醫(yī)療數(shù)據(jù)中往往包含了個(gè)人的敏感信息,因而加密技術(shù)被廣泛應(yīng)用于云存儲(chǔ)醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全訪問與共享機(jī)制以解決醫(yī)療數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)的問題。云存儲(chǔ)醫(yī)療系統(tǒng)中只有授權(quán)用戶才可以訪問和共享對(duì)應(yīng)的醫(yī)療數(shù)據(jù),由于用戶眾多且不同用戶有著不同的訪問需求,所以對(duì)用戶細(xì)粒度訪問的控制問題亟需解決。此外,醫(yī)療系統(tǒng)中的云存儲(chǔ)服務(wù)器并不一定完全可信,也增加了密文轉(zhuǎn)換過程中數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。為保證用戶能夠在海量信息中高效全面地獲取專業(yè)的醫(yī)療數(shù)據(jù),針對(duì)基于云存儲(chǔ)的醫(yī)療系統(tǒng),亟需設(shè)計(jì)一種安全、高效的醫(yī)療數(shù)據(jù)安全訪問控制與共享方案。本論文基于多機(jī)構(gòu)的屬性基加密(MA-ABE)和代理重加密技術(shù)(PRE),提出了一種基于多機(jī)構(gòu)的屬性基代理重加密方案(NE-MA-CP-ABPRE),并在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種云存儲(chǔ)醫(yī)療數(shù)據(jù)安全訪問控制與共享的方案,主要工作如下:首先,分析了云存儲(chǔ)醫(yī)療數(shù)據(jù)安全訪問與共享機(jī)制的研究現(xiàn)狀。通過總結(jié)已有方案的特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)已有的屬性基加密方案大多都是基于單機(jī)構(gòu)構(gòu)造的。僅由單個(gè)機(jī)構(gòu)維護(hù)系統(tǒng)中的所有屬性,不僅計(jì)算量大且一旦被攻破將導(dǎo)致系統(tǒng)無法運(yùn)轉(zhuǎn)。為了解決這一問題,本論文在MA-ABE和PRE技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了NE-MA-CP-ABPRE方案,結(jié)合對(duì)稱加密算法和屬性基加密算法生成最終的數(shù)據(jù)密文,保證數(shù)據(jù)共享的高效性和安全性。同時(shí),該方案利用在線/離線機(jī)制和解密外包技術(shù),減少了用戶承載的在線計(jì)算量,且通過PRE技術(shù)讓云服務(wù)器承擔(dān)用戶間的密文轉(zhuǎn)換工作,大大降低了用戶計(jì)算開銷。其次,給出了NE-MA-CP-ABPRE方案的形式化定義、靜態(tài)安全模型和性能分析。通過在用戶屬性中嵌入身份唯一標(biāo)識(shí)符,使不同用戶具有不同的屬性私鑰,從而無法發(fā)起共謀攻擊。同時(shí),在靜態(tài)安全模型下對(duì)NE-MA-CP-ABPRE方案進(jìn)行了安全性分析,證明了該方案滿足數(shù)據(jù)的機(jī)密性。然后,從計(jì)算開銷、存儲(chǔ)開銷等方面對(duì)該方案進(jìn)行了性能分析,結(jié)果表明,與現(xiàn)有的方案相比,該方案在實(shí)現(xiàn)了更細(xì)粒度的訪問控制的同時(shí),具有更高的效率。最后,基于NE-MA-CP-ABPRE方案,設(shè)計(jì)了一種云存儲(chǔ)醫(yī)療數(shù)據(jù)安全訪問與共享方案(CBMDSAS),支持大屬性域和屬性撤銷,保護(hù)了云存儲(chǔ)醫(yī)療系統(tǒng)中用戶的隱私。該方案中,云服務(wù)器管理屬性密鑰,并利用屬性密鑰實(shí)現(xiàn)密文的預(yù)解密,降低了用戶完成密文解密的計(jì)算開銷。通過正確性和安全性分析、性能仿真,以及與現(xiàn)有方案在功能和效率上的對(duì)比,表明該方案在保證安全和正確的同時(shí),具有更高的效率。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R-05;TP333;TP309.7

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本文編號(hào)：2798472