一类线性同态认证加密方案的研究及应用

发布时间：2017-09-01 06:43

  本文关键词：一类线性同态认证加密方案的研究及应用

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【摘要】：云计算作为一种高效的IT服务外包解决方案,在过去的几年内,得到了快速的发展。云计算将大量计算设备,储存容量及软件资源进行统一管理,为用户提供即时的IT服务。云计算依靠低廉的服务成本、强大的计算能力、灵活的设备配置、随用随付的弹性模式,成为了产业界以及学术界及各个国家、公司关注的的热点。在云的外包服务中,常见的问题是用户将数据加密并发送给服务器,委托有强计算能力的云处理器进行函数计算,并将函数值返回给用户。云环境下数据外包计算的正确性检验,是云计算服务安全中的基本问题。由于用户的数据是私密的,云端处理器不可信,在服务器上用户的数据以密文进行存储。在密文进行计算后,对服务器输出的计算结果,用户受到计算能力的限制,无法直接进行检验。随着外包计算服务技术的不断发展,当用户接受将数据进行外包计算的模式后,进行数据计算结果的正确性检验是用户急需解决的问题。如何同时保证用户数据的私密性与数据外包计算的正确性,是外包计算安全中的难点。数据完整性检验方案与同态加密体制是解决此类问题的重要工具。数据完整性检验技术的目的是保障数据的完整性,并在不同的条件下,防止恶意敌手对信息进行伪造。而加密方案的同态性质,可以保证服务器在对密文的运算的过程中,密文所对应的明文保持相应的同态性质与结构,进而实现验证计算结果的正确性。因此,研究具有同态性质的数据完整性检验方案,对解决云中外包数据计算的正确性检验,有着重要的研究意义。本文的创新与研究成果体现如下：1)对Dario等人的线性同态认证加密方案进行了分析研究,并对其中的概念进行了详细的说明,从隐私性和不可伪造性两方面,阐述了方案的安全性定义及证明。2)依据Dario的方案,设计了基于概率加密的线性同态认证加密方案,该方案在保证隐私性与不可伪造性的基础上,将所支持明文空间应用到了{0,1},实现了逐比特的线性同态认证加密方案,并对其安全性进行了详细的证明。3)利用Dario基于Pailier的线性同态认证加密方案中,利用掩码对信息进行随机化的设计思想,将这种技术应用到Paillier承诺协议中,实现了该协议中同态模块的外包计算,在保证隐私性和不可伪造性的同时,减轻了承诺者的计算量,最后,对该外包计算过程中的安全性进行了证明。
【关键词】：认证加密 线性同态签名 云计算
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN918.4
【目录】：

• 中文摘要8-10
• 英文摘要10-12
• 第一章 绪论12-16
• §1.1 引言12-13
• §1.2 论文的主要工作13-14
• §1.3 本文章节安排14-16
• 第二章 背景知识16-26
• §2.1 数字签名16-19
• §2.2 经典加密方案的同态性质19-23
• §2.3 承诺协议23-26
• 第三章 一类公开验证的线性同态认证加密方案(LAEPuV)26-36
• §3.1 LAEPuV的定义26-28
• §3.2 基于Paillier加密的LAEPuV28-29
• §3.3 安全性分析29-36
• 第四章 LAEPuV的扩展：基于概率加密36-42
• §4.1 基于概率加密的LAEPuV36-37
• §4.2 安全性分析37-42
• 第五章 LAEPuV的应用：一类可外包计算的同态陷门承诺协议42-46
• §5.1 基于Paillier的可外包计算同态承诺协议42-43
• §5.2 安全性分析43-46
• 第五章 总结与展望46-47
• 参考文献47-54
• 致谢54-55
• 附件55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 冯登国;张敏;张妍;徐震;;云计算安全研究[J];软件学报;2011年01期

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本文编号：770542