雲數據安全共享與審計研究

本書圍繞雲數據安全共享和完整性審計展開，重點關註和研究基於屬性加密算法的計算外包和並行計算及其相關的安全性問題。全書共十五章，主要章節採用“提出問題—文獻分析—解決思路—方案構造—安全性分析—性能分析”結構。在方案提出和安全證明上，主要運用抽象和具體相結合的方法；在性能分析上，主要運用定性與定量、理論和實驗相結合的方法和比較方法。本書內容具體包括：第1章介紹本書的研究背景、研究內容和主要結論；第2章介紹研究用到的數學基礎和關鍵技術；雲數據安全共享部分包含第3～12章，對公有雲環境下的外包加密、快速加密、快速解密、代理重加密等問題開展討論並介紹相應的解決方案；雲數據完整性保護包含第13～15章，分別介紹私有審計方案、公開審計方案和動態審計方案。

目錄
第1章 緒論 1
1.1　研究背景與意義 1
1.2 結構與主要內容 3
1.3 主要結論與尚待解決的問題 4
參考文獻 8
第2章 密文共享與完整性審計 10
2.1 雙線性映射 10
2.2 基於屬性加密技術 10
2.2.1 訪問結構 10
2.2.2 基本模型 10
2.2.3 安全模型 11
2.3 秘密共享 12
2.3.1 基於樹的秘密共享 12
2.3.2 線性秘密共享 13
2.4 完整性審計 13
2.4.1 私有審計 15
2.4.2 公開審計 15
2.5 雲計算 16
2.6 大數據處理 17
2.6.1 MapReduce並行計算模型 17
2.6.2 Spark大數據平臺 18
參考文獻 19
第3章 面向公有雲的密文共享方案 21
3.1 引言 21
3.2 CP-ABE相關研究 22
3.3 面向公有雲的共享框架 23
3.3.1 安全共享機制 23
3.3.2 密文共享框架 24
3.4 密文共享方案構造 26
3.5 安全性分析 29
3.6 性能分析 30
3.6.1 理論分析 30
3.6.2 實驗分析 31
3.7 優勢與不足 33
參考文獻 33
第4章 支持快速加密的基於屬性加密方案 34
4.1 引言 34
4.2 快速加密相關研究 34
4.3 加密與共享框架 37
4.3.1 基於Spark的快速加密方法 37
4.3.2 安全外包加密機制 38
4.3.3 面向公有雲的快速加密與共享框架 40
4.4 快速加密方案構造 41
4.5 安全性分析 43
4.6 性能分析 45
4.6.1 理論分析 45
4.6.2 實驗分析 47
4.7 優勢與不足 49
參考文獻 49
第5章 可驗證的支持外包加密的CP-ABE方案 50
5.1 引言 50
5.2 外包驗證相關研究 50
5.3 可驗證外包加密方案框架 50
5.4 可驗證外包加密方案構造 51
5.5 安全性分析 53
5.6 性能分析 53
5.6.1 理論分析 53
5.6.2 實驗分析 55
5.7 優勢與不足 57
參考文獻 57
第6章 支持多種特性的基於屬性代理重加密方案 59
6.1 引言 59
6.2 代理重加密相關研究 59
6.3 代理重加密方案系統框架 61
6.3.1 代理的重加密能力限制方法 61
6.3.2 代理重加密系統模型 63
6.4 代理重加密方案構造 63
6.5 特性與安全性分析 67
6.5.1 特性分析 67
6.5.2 抗替換攻擊 67
6.5.3 安全性分析 68
6.6 性能分析 69
6.6.1 理論分析 69
6.6.2 實驗分析 72
6.7 優勢與不足 74
參考文獻 75
第7章 面向公有雲的快速解密方案 77
7.1 引言 77
7.2 快速解密相關研究 77
7.3 快速解密機制 79
7.4 面向公有雲的CP-ABE快速解密方案 80
7.4.1 方案框架 80
7.4.2 方案構造 81
7.4.3 安全性分析 84
7.4.4 性能分析 86
7.5 支持解密外包的KP-ABE方案 88
7.5.1 模型構建 88
7.5.2 算法定義 89
7.5.3 安全模型定義 90
7.5.4 算法構造 90
7.5.5 安全性分析 93
7.5.6 性能分析 94
7.6 優勢與不足 95
參考文獻 96
第8章 可驗證的支持快速解密的KP-ABE方案 97
8.1 引言 97
8.2 外包解密相關研究 97
8.3 可驗證快速解密方案框架 99
8.4 可驗證快速解密方案構造 100
8.5 安全性分析 103
8.6 性能分析 104
8.6.1 理論分析 104
8.6.2 實驗分析 105
8.7 優勢與不足 107
參考文獻 107
第9章 可驗證的支持屬性撤銷的KP-ABE快速解密方案 109
9.1 引言 109
9.2 屬性撤銷相關研究 109
9.3 屬性撤銷方案框架 112
9.4 屬性撤銷機制 113
9.5 屬性撤銷方案構造 113
9.6 安全性分析 118
9.7 性能分析 119
9.7.1 理論分析 119
9.7.2 實驗分析 120
9.8 優勢與不足 122
參考文獻 122
第10章 基於多授權機構的屬性可撤銷的KP-ABE方案 123
10.1 引言 123
10.1.1 多授權機構相關研究 124
10.1.2 KEK密鑰加密密鑰樹 125
10.2 方案框架 126
10.2.1 系統模型 126
10.2.2 算法定義 127
10.2.3 安全模型 128
10.3 方案構造 129
10.4 安全性分析 132
10.5 性能分析 134
10.5.1 理論分析 134
10.5.2 實驗分析 135
10.6 優勢與不足 136
參考文獻 137
第11章 可驗證的支持加解密外包的CP-ABE方案 138
11.1 引言 138
11.2 改進的模指數算法 139
11.3 安全性證明 140
11.4 系統模型和方案構造 141
11.4.1 系統模型 141
11.4.2 可驗證的支持加解密外包的CP-ABE方案構造 141
11.5 安全性分析 144
11.6 性能分析 145
11.6.1 理論分析 145
11.6.2 實驗分析 146
11.7 優勢與不足 147
參考文獻 148
第12章 支持高效靈活屬性表達的CP-ABE方案 150
12.1 引言 150
12.2 權重訪問控制矩陣 151
12.3 支持靈活高效的屬性表達的CP-ABE方案模型設計 152
12.3.1 系統模型 152
12.3.2 算法定義 152
12.3.3 安全模型 153
12.4 方案構造 154
12.4.1 方案設計 154
12.4.2 正確性分析 156
12.5 安全性分析 157
12.5.1 Wang方案安全性分析 157
12.5.2 抗密文及密鑰替換 159
12.5.3 安全性分析 159
12.6 性能分析 160
12.6.1 理論分析 160
12.6.2 實驗分析 161
12.7 優勢與不足 163
參考文獻 163
第13章 面向雲數據的數據完整性私有審計方案 164
13.1 引言 164
13.2 私有審計相關研究 164
13.3 數據完整性私有審計框架 165
13.4 數據完整性私有審計方案構造 165
13.5 正確性與安全性分析 168
13.5.1 正確性分析 168
13.5.2 安全性分析 169
13.6 性能分析 171
13.7 優勢與不足 171
參考文獻 172
第14章 基於MHT的數據完整性公開審計方案 173
14.1 引言 173
14.2 公開審計相關研究 173
14.3 數據完整性公開審計框架 174
14.4 數據完整性公開審計方案構造 175
14.5 正確性與安全性分析 177
14.5.1 正確性分析 177
14.5.2 安全性分析 178
14.6 性能分析 180
14.6.1 理論分析 180
14.6.2 實驗分析 181
14.7 優勢與不足 183
參考文獻 183
第15章 基於分級盲存儲的動態數據審計方案 185
15.1 引言 185
15.2 動態審計相關研究 186
15.3 數據性動態審計框架 187
15.3.1 威脅模型 187
15.3.2 系統模型 187
15.4 分級盲儲數據性動態審計方案構造 188
15.5 安全性分析 190
15.6 性能分析 192
15.7 優勢與不足 193
參考文獻 193