【摘 要】
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在网络结构越来越复杂化与动态化的今天,云计算为计算机用户带来了极大的便利,满足了人们对计算机快速处理数据的要求。但是由于云的虚拟性和远程使用等特点,用户将数据上传到云端,会失去对数据的控制权,再加上频发的数据泄露问题,令用户担心云端数据安全。如何保护用户隐私安全,避免数据非法访问成为云计算面临的关键问题。访问控制技术是解决云安全问题的有效手段,对识别合法用户身份以及提高云计算系统安全性至关重要,本
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在网络结构越来越复杂化与动态化的今天,云计算为计算机用户带来了极大的便利,满足了人们对计算机快速处理数据的要求。但是由于云的虚拟性和远程使用等特点,用户将数据上传到云端,会失去对数据的控制权,再加上频发的数据泄露问题,令用户担心云端数据安全。如何保护用户隐私安全,避免数据非法访问成为云计算面临的关键问题。访问控制技术是解决云安全问题的有效手段,对识别合法用户身份以及提高云计算系统安全性至关重要,本文从加密和签名两方面对云计算数据安全访问控制机制进行了研究,所给出的新方案能够在云计算环境下为用户访问数据提供安全可靠的保障。论文的研究内容和创新点主要包括以下几个方面:1.针对当前云环境存在的安全威胁,阐述了研究云计算数据安全访问控制机制的迫切性,分析了访问控制机制研究现状,探讨了属性加密应用于访问控制的优势,剖析了目前已有访问控制方案在解决数据安全问题上存在的不足之处。2.针对访问控制中的密钥泄露以及繁重的计算开销问题,在加密体系CP-ABE中对明文密钥分层管理,给出了一种基于分层密钥管理的密文访问控制方案。在方案中将数据明文与密钥进行分层加密,下层对明文加密,上层根据数据访问策略对密钥加密,得到两个密文,只有具有满足访问策略属性的用户能解密得到密钥,解密之后获得加密明文的密钥,从而解密得到明文,这种方式可以加强对密钥的有效管理,给明文增加防护,有效避免了密钥泄露问题,保障安全性的同时降低了计算开销。3.针对数据拥有者不能动态高效修改用户访问权限的问题,在对下层明文加密时,增加数据操作权限控制参数对,使得数据属主能够给可信用户授权改写数据,控制数据权限,实现了细粒度访问控制,解决了当前访问控制不够灵活、效率低的问题;在给用户生成私钥时增加密钥版本号,不同实体间通过匹配密钥版本号实现数据交换,只有最新版本号的私钥才能解密密文,当用户相关属性撤销时,便不再具有最新的密钥版本号,无法申请访问数据,达到了快速完成用户属性撤销而不需要更新其他用户密钥的目的,节省了加解密计算开销,保障用户合法访问数据。4.针对云计算数据安全中存在的数据攻击等问题,给出了一种基于完整性保护的云计算数据访问控制方案。在方案中增加了管理员角色对群组中的用户加以管理,方便授予用户权限,利用面向群组的数字签名算法ELGamal验证群组中用户可访问性的签名,保障数据来源的可靠性、完整性。在计算数字签名时使用了签名者的私钥和所有用户的公钥,使得云服务商无法通过密钥推导出该签名出处,有效保护了用户的身份隐私安全。
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