基于属性的可搜索加密方案

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1、基于属性的可搜索加密方案李双１）徐茂智２）１）（北京工商大学理学院北京１０００４８）２）（北京大学数学科学学院北京１００８７１）摘要２００４年，Ｂｏｎｅｈ等人利用匿名的基于身份的加密方案构造了一个公钥可搜索加密方案（ＰＥＫＳ），解决了特定环境下对加密数据进行检索的这一困难问题．已有的可搜索加密方案，通信模式往往是一对一的，关键词密文也只能被特定的单个用户查询或解密，这样的通讯模式在实际的系统中有很多局限性．作者首次给出了基于属性的可搜索方案（ＡＴＴ－ＰＥＫＳ）的定义和构造算法．此方案与ＰＥＫＳ的不同之处在于基于属性的可搜索方案是适应群组

2、的公钥加密搜索方案，扩大了信息的共享性，节省了第三方信息存储的空间．作者同时对此方案进行了一致性分析和安全性证明．关键词可搜索加密；基于属性的加密；双线性Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎ问题；安全性证明；信息安全；网络安全中图法分类号ＴＰ３０９ＤＯＩ号１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０１６．２０１４．０１０１７Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ－ＢａｓｅｄＰｕｂｌｉｃＥｎｃｒｙｐｔｉｏｎｗｉｔｈＫｅｙｗｏｒｄＳｅａｒｃｈＬＩＳｈｕａｎｇ１）ＸＵＭａｏ－Ｚｈｉ２）１）（ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＢｅｉｊｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＢｕｓｉｎｅｓｓＵｎｉ

3、ｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４８）２）（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７１）ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎ２００４，Ｂｏｎｅｈｕｓｉｎｇａｎｏｎｙｍｏｕｓｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｉｄｅｎｔｉｔｙ－ｂａｓｅｄｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｐｕｂｌｉｃｋｅｙｓｅａｒｃｈａｂｌｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ（ＰｕｂｌｉｃＫｅｙＥｎｃｒｙｐｔｉｏｎｗｉｔｈＫｅｙｗｏｒｄＳｅａｒｃｈｓｈｏｒｔｈａｎｄｆｏｒＰＥＫＳ），ｗｈｉｃｈｗａｓ

4、ｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔａｓｋｏｆｔｈｅｅｎｃｒｙｐｔｅｄｄａｔａｔｏｂｅｒｅｔｒｉｅｖｅｄｕｎｄｅｒｃｅｒｔａｉｎｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ．Ｅｘｉｓｔｉｎｇｓｅａｒｃｈａｂｌｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ，ｔｈｅｍｏｄｅｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｓｏｆｔｅｎｏｎｅ－ｔｏ－ｏｎｅ；ｋｅｙｗｏｒｄｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔｃａｎｏｎｌｙｂｅｑｕｅｒｉｅｄａｎｄｄｅｃｒｙｐｔｅｄｂｙａｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｕｓｅｒ．Ｔｈｅｒｅａｒｅａｌｏｔｏｆｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｉｓｍｏｄｅ

5、ｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅａｃｔｕａｌｓｙｓｔｅｍ．ＷｅｆｉｒｓｔｌｙｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆＡｔｔｒｉｂｕｔｅ－ＢａｓｅｄＰｕｂｌｉｃＥｎｃｒｙｐｔｉｏｎｗｉｔｈＫｅｙ－ｗｏｒｄＳｅａｒｃｈ（ＡＴＴ－ＰＥＫＳ）ａｎｄｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．ＡＴＴ－ＰＥＫＳｉｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍＰＥＫＳ，ｗｈｉｃｈｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｕｓｅｒ’ｓｐｒｏｐｅｒｔｙｉｓａｄａｐｔｔｏｔｈｅｇｒｏｕｐ’ｓｐｕｂｌｉｃｋｅｙｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒａｍ，ｅｘｐａｎｄｓｔｈ

6、ｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｈａｒｉｎｇ，ｓａｖｅｓｓｔｏｒａｇｅｓｐａｃｅｏｆｔｈｉｒｄ－ｐａｒｔｙｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｗｅａｌｓｏｇｉｖｅｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙａｎｄｔｈｅｐｒｏｏｆｏｆｓｅｃｕｒｉｔｙ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＰＥＫＳ；ＡＢＥ；ＢＤＨ；ｓｅｃｕｒｉｔｙｐｒｏｏｆ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｅｃｕｒｉｔｙ；ｎｅｔｗｏｒｋｓｅｃｕｒｉｔｙ查询到所需要的信息，搜索工具变得异常重要，如Ｇｏｏｇｌｅ、百度已成为我们日常学习、生活的工具．如何使得搜索安全是一个重要的问题，于是一些关于加密数据的搜索技术应运而生

7、．２００４年，Ｂｏｎｅｈ等引言１在网络迅猛发展、信息爆炸的今天，为了能快速收稿日期：２０１２－１０－２９；最终修改稿收到日期：２０１３－１２－２３．本课题得到国家自然科学基金（１０９９００１１，６１２７２４９９）、北京市属高等学校人才强教计划ＰＨＲ（ＩＨＬＢ，２０１３０２）、北京市自然科学基金（１１３２００２）、北京市哲学社会科学规划项目（１３ＪＧＢ０３６）资助．李双，女，１９７７年生，博士，副教授，主要研究方向为信息安全、密码算法．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｓｈｕａｎｇ＠ｔｈ．ｂｔｂｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．徐茂智，男，１９６２年生，博士，教授，主要

8、研究领域为信息安全、密码工程．计算机学报２０１４年１０１８人［１］利用匿名的基于身份的加密方案构造了一个公钥可搜索加密方案（ＰＥＫＳ），该方案是针对在加密的邮件系统中邮件网关搜索带特定关键词邮件的应用场景而