基于区块链和属性基加密的云数据安全共享加密方案研究

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随着网络技术的发展和终端设备的普及,海量资源对存储空间需求很大,为了节省本地存储空间,越来越多的数据被外包给云服务器进行存储与共享,然而云服务器是一个半可信的实体,总会有意或者无意地窥探数据信息,数据的管理面临严峻的挑战。为了保证数据的安全,在存储前需要对数据进行加密,数据共享时也要保证数据的完整准确。现存方案仍然存在以下问题:第一,由于云服务器的计算能力和资源处理能力受限海量数据的处理与存储将降低系统的存储效率。第二,加密数据在共享时,也会造成传输延迟,效率低,终端数据使用者的服务质量差等问题。第三,云服务器是中心化的实体,一旦单个云服务器不可用,整个云存储系统将存在安全隐患,造成数据丢失等问题基于以上问题,本文结合区块链和IPFS技术提出了去中心化的数据存储与基于属性基加密的安全共享方案,本文主要工作如下:(1)提出了区块链上支持多关键字的属性基可搜索加密方案。方案利用多关键字可搜索加密技术实现加密数据的有效搜索,利用基于属性的加密技术实现加密数据的细粒度访问控制,结合区块链维护用户和数据拥有者之间的公平性,IPFS系统存储的低成本。在安全模型下,证明方案能保证关键字安全及陷门安全。通过数值实验表明该方案在关键字密文生成阶段和关键字搜索阶段具有较高的效率。(2)提出了一种高效属性可撤销的属性基加密方案。通过代理重加密技术实现了用户属性的撤销,采用中国剩余定理和树访问结构,,同时缩短了密钥和密文长度,由智能合约处理撤销请求,提高了方案的效率。在安全模型下,证明方案能保证关键字安全及撤销安全。通过数值实验表明该方案在属性撤销阶段具有较高的效率。综上所述,本文设计的基于区块链和属性基加密的云数据安全共享方案将数据管理、区块链数据保护和IPFS技术进行了结合,具有防篡改性强、安全性高、成本低等优点。通过区块链技术和IPFS技术增强了资源数据共享系统的安全性和工作效率,有望促进资源数据共享的进一步发展。
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