属性加密机制在大数据安全中的应用研究

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1、分类号TP309密级公开UDC004.6学位论文编号D-10617-308-(2016)-02064重庆邮电大学硕士学位论文中文题目属性加密机制在大数据安全中的应用研究英文题目ResearchonApplyingAttribute-BasedEncryptiontoBigDataSecurity学号S130201067姓名王明昕学位类别工学硕士学科专业计算机科学与技术指导教师肖敏副教授完成日期2016年4月11日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研，论文中不包含他人巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外己经发表或撰写过的研

2、究成果，也不包含为获得重庆邮电大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的人员对本文研究做出的贡献均己在论文中作了明确的说明并致Ｗ谢意。作者签名：支满９日期：的年少月／日＾＾／学位论文版权使用授权书本人完全了解重庆邮电大学有权保留，、使用学位论文纸质版和电子版的规定。即学校有权向国家有关部口或机构送交论文，允许论文被查阅和借阅等本人授权重庆邮电大学可公布本学位论文的全部或部分内容，可编入有关数据库或信，可Ｗ采用影印息系统进行检索、分析或评价、缩印、扫描或拷贝等复制手段保存、汇编本学位论文。（注：保密的学位论文在解密后适用本授权书。）

3、＂＂作者签名：：导师签名ｌａ曰期：：＞店年月６曰，＾月＾曰曰期知重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要信息技术和互联网技术的快速发展使得数据数字化成为一种趋势，大数据成为必然的产物。依赖于云计算提供的数据存储和处理平台，大数据呈现出不可估量的社会价值。但是，当把海量数据存储到半可信的云服务器上时，数据安全和隐私保护将面临极大的挑战。作为一种前景广阔的现代公钥密码技术，属性加密机制能够实现数据加密和细粒度访问控制的结合，使得数据可以安全地在半可信的云服务器上存储和共享而不依赖于一个完全可信的服务器来执行访问控制。然而，较大的计算开销和低效的属性撤销限制了属性加密机制在实际中的应用。

4、本文主要针对云环境下的大数据安全保护需求，设计适用于高效分布式大数据安全存储和共享的属性加密方案。首先，为了满足高效且可扩展的分布式大数据访问控制的需求，本文通过改进已有的属性加密方案，提出了一个无中心权威的多权威属性加密方案。该方案具有以下优势：(1)各个属性权威相互独立，且可以动态加入和退出系统；(2)支持外包解密，即把解密的大部分工作委托给云服务器，可以满足轻量级终端用户的数据访问需求；(3)利用密钥分离技术使得系统中没有一个实体可以单独解密密文，从而实现了一个高效且满足前向安全和后向安全的属性撤销。本文在Charm平台上对该方案进行了仿真实验，与已有的方案相比，实验数据表明该方案

5、具有更高的效率。其次，本文对上述提出的方案进行扩展，实现了属性层次化。在该方案中，属性权威管理的属性被组织为不同的属性树，用户权限被划分成了树形层次结构，相比于传统属性加密方案中的扁平结构，这种方式能够有效减轻私钥管理的难度和减少密文的存储开销，从而提升了整个系统的效率。性能比较分析表明该方案更适用于大型系统。最后，本文证明了两个方案在一般群模型下的自适应安全性。关键词：大数据安全，属性加密机制，访问控制，外包解密，属性撤销I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofinformationandinternettechnol

6、ogy,datadigitizationbecomesatrend,andbigdataistheinevitableproductinthecontemporaryera.Bymeansofthestorageandcomputingcapabilityofcloudcomputingplatform,inestimablesocialvaluecanbeobtainedfrombigdata.Butwhenmassdataareoutsourcedtosemi-trustedcloudservers,datasecurityandprivacyprotectionwillbeanen

7、ormouschallenge.Asapromisingparadigmformodernpublic-keycryptography,attribute-basedencryption(ABE)canenforcecryptographicallyaccesscontrolofdata.Therefore,ABEenablesdatatobesecurelystoredandsharedonsemi-trustedcloudser