【摘 要】
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云计算以其强大的存储空间和快捷的计算服务吸引了各行各业的广泛关注.数据存储在云上,数据所有者失去对数据的直接控制,数据的机密性和访问控制问题随之而来.属性加密能够实现密文数据的细粒度和非交互式访问控制,因此被认为是解决上述问题的有效加密技术之一.在属性加密中,用户的密钥可能被窃取、丢失或者用户离开系统,此时应当及时地撤销用户的访问权限以确保数据的机密性.另外,数据加密后存储在云服务器上虽然保护了数
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云计算以其强大的存储空间和快捷的计算服务吸引了各行各业的广泛关注.数据存储在云上,数据所有者失去对数据的直接控制,数据的机密性和访问控制问题随之而来.属性加密能够实现密文数据的细粒度和非交互式访问控制,因此被认为是解决上述问题的有效加密技术之一.在属性加密中,用户的密钥可能被窃取、丢失或者用户离开系统,此时应当及时地撤销用户的访问权限以确保数据的机密性.另外,数据加密后存储在云服务器上虽然保护了数据的机密性,但当用户需要搜索数据时,需要先将密文数据下载、解密再搜索,这会造成带宽和资源的浪费.为了保证云服务器可以在密文上搜索查询用户需要的数据,同时又得不到数据的任何信息,可搜索属性加密应运而生.但是现有的可搜索属性加密算法仍然存在一些问题,如搜索效率低、精确度低以及密文数据完整性无法验证等等.这些问题阻碍了可搜索属性加密在实际场景中的应用,为了解决上述问题,本文主要做了如下工作:（1）设计了一种适用于医疗健康系统的支持用户撤销和多关键词可搜索的属性加密算法.该算法利用最小子集覆盖算法KUNodes实现了有效的用户撤销.同时,该算法支持多关键词搜索,有效地避免了大量无关文档的返回.此外,该算法计算随机密钥哈希值和对称密文并联的哈希值,能快速验证返回结果的完整性.最后,在一般群模型下,证明了该算法能够抵抗选择性明文攻击和选择性关键词攻击.性能分析表明所提出的算法在医疗健康系统中具有良好的实用性.（2）设计了一种支持多关键词搜索和快速解密的属性加密算法.该算法在关键词的加密中使用LSSS访问策略,从而在检索过程中需要属性和访问策略的匹配,提高了检索的准确性.同时,在重加密过程中,将数据接收者的公钥嵌入到密文中,数据接收者在接收到新的密文后,只需要进行一次指数运算就可以恢复明文信息,提高了解密效率.最后,证明了该算法可以抵抗选择明文攻击和选定访问结构下的选择关键词攻击.性能分析表明该算法在电子个人健康记录系统中具有较高的效率.
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