面向云辅助无线传感器网络的轻量级可搜索公钥加密
发布时间：2020-12-08 18:04
云辅助无线传感器网络是当下一种非常流行的应用模型,是云计算与物联网高度融合的一种具体表现。在云辅助无线传感器网络场景中,数据的隐私保护是重中之重。传感器采集的数据多为个人的隐私数据或企业和国家的机要数据,而无论是公有云或私有云,本身都面临着诸多安全威胁。因此,这些数据从采集到存储,再到访问和处理,需要全方位地安全保护。可搜索公钥加密是一种能为外包云数据提供安全存储和搜索功能的密码手段,是云数据安全领域的基础技术之一。将可搜索公钥加密技术应用到云辅助无线传感器网络环境中,传感器可以将数据加密后上传至云端,数据拥有者可以委派云端在保证数据机密性的条件下进行基于关键字的查询。然而,现有的可搜索公钥加密在密文的生成和搜索两个算法中,复杂密码操作的执行次数是线性级的,算法的时间开销非常大。基于此,通过大幅度降低加密和搜索算法中复杂密码操作的执行次数,提出了一种轻量级的具有语义安全的可搜索公钥加密方案。相比已有工作,复杂密码运算次数降低至常数级,在一定程度上,其检索效率可以和已有的高效可搜索对称加密方案媲美。同时,也为密文的生成节省了可观的时间和能耗开销。在安全性方面,证明了方案在随机预言机模型下...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
在云辅助无线传感器网络中部署可搜索加密目前，可搜索加密可以分为两种类型：可搜索对称加密[13]
华 中 科 技 学 硕 学 位 论 ，最后数据拥有者就得到了希望访问的包含某个特定关键字的数据。 完整地展示了 LSPE 在 CWSNs 环境中的执行过程。整个流程中，对于数言，相比普通的云检索方式，除了需要必不可少的检索授权和密文解密，太多额外的通讯开销和计算开销。并且，所有的数据包括关键字都使用了密码算法进行保护，无论是恶意的窃听者，还是好奇的云端都不可能获得关键字的任何信息。ForwardingSensorsGateway( 1, … , , )
华 中 科 技 学 硕 学 位 论 5.3.1 加密时间开销测试实验分别使用 LSPE 方案和 XW15 方案在树莓派上加密相同的关键字，并加密相同的次数。最后得到了两种方案在树莓派上平均每个密文生成的时间开销，如图 5-1-a所示，其中横坐标表示密文生成的数量，纵坐标表示平均每个密文生成所需要的时间。根据实验结果可以发现，当两个方案都生成 9000 条可搜索密文时，XW15 方案平均需要 53.3ms 生成一个可搜索密文，而 LSPE 方案只需要 34.3ms，LSPE 方案节省了约35%的时间开销。而且，随着关键字加密次数的增加，LSPE 方案相比 XW15 方案平均生成一条可搜索密文将会节省更多的时间，但最终两个方案的平均单个密文生成的时间开销将趋于稳定。
【参考文献】：
期刊论文
[1]从云邮件安全看加密技术的发展[J]. 徐鹏,陈天阳,金海. 信息安全学报. 2018(01)
[2]我国物联网产业发展趋势[J]. 孙玉. 物联网学报. 2017(03)
[3]指定服务器的基于身份加密连接关键字搜索方案[J]. 王刚,李非非,王瑶. 计算机与现代化. 2017(04)
[4]云存储中一种模糊关键字搜索加密方案[J]. 秦志光,包文意,赵洋,熊虎. 信息网络安全. 2015(06)
[5]A Survey on the Privacy-Preserving Data Aggregation in Wireless Sensor Networks[J]. XU Jian,YANG Geng,CHEN Zhengyu,WANG Qianqian. 中国通信. 2015(05)
本文编号：2905459
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
在云辅助无线传感器网络中部署可搜索加密目前，可搜索加密可以分为两种类型：可搜索对称加密[13]
华 中 科 技 学 硕 学 位 论 ，最后数据拥有者就得到了希望访问的包含某个特定关键字的数据。 完整地展示了 LSPE 在 CWSNs 环境中的执行过程。整个流程中，对于数言，相比普通的云检索方式，除了需要必不可少的检索授权和密文解密，太多额外的通讯开销和计算开销。并且，所有的数据包括关键字都使用了密码算法进行保护，无论是恶意的窃听者，还是好奇的云端都不可能获得关键字的任何信息。ForwardingSensorsGateway( 1, … , , )
华 中 科 技 学 硕 学 位 论 5.3.1 加密时间开销测试实验分别使用 LSPE 方案和 XW15 方案在树莓派上加密相同的关键字，并加密相同的次数。最后得到了两种方案在树莓派上平均每个密文生成的时间开销，如图 5-1-a所示，其中横坐标表示密文生成的数量，纵坐标表示平均每个密文生成所需要的时间。根据实验结果可以发现，当两个方案都生成 9000 条可搜索密文时，XW15 方案平均需要 53.3ms 生成一个可搜索密文，而 LSPE 方案只需要 34.3ms，LSPE 方案节省了约35%的时间开销。而且，随着关键字加密次数的增加，LSPE 方案相比 XW15 方案平均生成一条可搜索密文将会节省更多的时间，但最终两个方案的平均单个密文生成的时间开销将趋于稳定。
【参考文献】：
期刊论文
[1]从云邮件安全看加密技术的发展[J]. 徐鹏,陈天阳,金海. 信息安全学报. 2018(01)
[2]我国物联网产业发展趋势[J]. 孙玉. 物联网学报. 2017(03)
[3]指定服务器的基于身份加密连接关键字搜索方案[J]. 王刚,李非非,王瑶. 计算机与现代化. 2017(04)
[4]云存储中一种模糊关键字搜索加密方案[J]. 秦志光,包文意,赵洋,熊虎. 信息网络安全. 2015(06)
[5]A Survey on the Privacy-Preserving Data Aggregation in Wireless Sensor Networks[J]. XU Jian,YANG Geng,CHEN Zhengyu,WANG Qianqian. 中国通信. 2015(05)
本文编号：2905459
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