属性基加密的研究和应用

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1、fTheResearchonAttributebasedEncryptionandItsApplicationThesisSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofDoctorofPhilosophyHuangLin(DepartmentofComputerScienceandEngineering，SchoolofElectronicsandElectricEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity)Thesis

2、Supervisor：Prof．ZhenfuCaoJanuary,2010㈣5刖9M8唧5M3胛8ⅢⅢ⋯⋯●-■肌Y上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本文完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：-(保密的论文在解密后应遵守此规定)指导教师签名：丝爹日期：aolo年_L月—生日■上海交通大学博士学位论文答辩决议书所在姓名林煌学弓00

3、60339004计算机软件与理论学科指导教师曹珍富答辩2010．．06．．04答辩上海交大电信群楼3号楼528日期地点论文题目属性基加密的研究与应用投票表决结果：5／5／5(同意票数／实到委员数／应到委员数)答辩结论：母≤乏口未通过评语和决议：该学位论文研究属性基加密，属性基密码学是访问控制与密码学领域的一个研究热点，该学位论文具有重要的理论意义和实用价值。论文对属性基加密进行了深入研究，取得了以下成果：首先，首次构造了一个无中央机构的多机构属性基加密方案：其次，首次提出了区间加密的概念，并构造了一种将二进制树加密方案转换成区间加密的方法：最后，构造了高校的可撤销身份基加密方案

4、。论文内容充实，层次分明，表达清楚，具有较高的创新性，达到了较高的学术水平。表明作者已掌握了本学科坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，具有很强的独立从事科学研究的能力，该论文是一篇优秀的博士论文。答辩中讲述清晰，正确回答了答辩委员会提出的问题，答辩委员会经过无记名投票．一致通过林煌同学的博士学位论文答辩，建议授予林煌同学工学博士学位。年月日职务姓名职称单位签名主席陈豪教授华东师范大学呻_款答去t勘辩委员阚海斌教授复旦大学委委员沈灏教授上海交通大学f比席乏员A委员曾贵华教授上海交通大学澎豢石成≮蛲员委员董晓蕾教授上海交通大学签委员名委员秘书朱浩瑾讲师上海交通大学．序谚磁属性基

5、加密的研究与应用摘要Shamir于1979年首次提出身份基加密的概念，随后众多身份基加密的扩展概念被提出，比如层次化身份基加密，身份基广播加密，空间加密等。属性基加密也是身份基加密的一种扩展。现有两种属性基加密：密钥政策基的和密文政策基的属性基加密。在密文政策基属性基加密中，明文消息在一个可表示成以“与”“或”“非”门连接的逻辑表达式的谓词下加密。每个用户从属性机构处获得对应某个属性集合的密钥。当且仅当该属性集合满足上述谓词时，解密才能成功。密钥政策基属性基加密的情况则恰恰相反：在这种加密体制中，密文和属性集合相对应，而用户密钥则对应某个谓词。属性加密在实际中有广泛的应用场景，

6、比如分布式文件系统的访问控制，安全在线社交网络，高效广播加密等。此外，目前大部分身份基加密的扩展均可看作属性基加密的特例，比如，广播加密就可被看作一种特殊的密文政策基属性基加密，在这种加密系统中访问结构是以“或”门连接的谓词。属性基加密也是解决身份基加密系统中的若干理论问题的重要工具，迄今为止，属性基加密已被用来解决身份基加密中的身份撤销问题以及用来构造负责(accountable)身份基加密方案等。由于属性基加密在理论和实际应用中的重要性，这种加密体制一经提出便引起了研究者广泛的关注。本论文将对属性基加密进行扩展和改进，同时对其应用作进一步研究。主要贡献如下：1．首次提出了一

7、种无中央机构的多机构模糊身份基加密方案。在这个系统中，加密者产生密文当且仅当解密者拥有礼个属性机构中至少t+1，t≤n／2个机构所掌管的至少dk个属性时解密才能成功。本方案的安全性归约到了底层的分布式密钥生成协议和联合零秘密分享协议的保密性以及标准判定性双线-[峰Diffie—Hellman假设上。这个多机构模糊身份基加密可以扩展成多机构属性基加密方案，还能进而扩展成前摄(proactive)的多机构属性基加密方案。2．在一个拥有n个用户的广播加密系统中，每个用户将被分配一个标识i∈f1，n