【摘 要】
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随着云存储技术的成熟,越来越多的个人和企业倾向将数据存储到云服务器,以便节省本地空间。然而,用户将数据上传到云服务器后,将无法完全控制这些数据,从而导致恶意攻击者和云服务器提供商可以随意访问或窃取数据。为了实现数据隐私保护,用户通常在数据上传至云服务器前对其加密,但这面临加密数据的有效检索等问题。可搜索加密技术可以解决此问题,它允许用户在加密数据中执行关键字检索,但现有可搜索加密方案大多存在不支持
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随着云存储技术的成熟,越来越多的个人和企业倾向将数据存储到云服务器,以便节省本地空间。然而,用户将数据上传到云服务器后,将无法完全控制这些数据,从而导致恶意攻击者和云服务器提供商可以随意访问或窃取数据。为了实现数据隐私保护,用户通常在数据上传至云服务器前对其加密,但这面临加密数据的有效检索等问题。可搜索加密技术可以解决此问题,它允许用户在加密数据中执行关键字检索,但现有可搜索加密方案大多存在不支持多用户多关键字检索、不支持完整性验证以及无法抵抗内部关键字猜测攻击等问题。为了解决这些问题,本文针对不同功能需求和应用场景,提出了以下三种基于无证书密码体制的可搜索加密方案。（1）针对现有可搜索加密方案不支持多用户搜索和计算性能较低等问题,提出了一种基于无证书的多用户可搜索加密方案。该方案解决了传统密码体制的证书管理问题和基于身份密码体制的密钥托管难题,数据拥有者在关键字加密阶段无需指定访问用户的身份,实现了多用户密文检索。此外,该方案通过访问用户授权列表实现了用户的添加与撤销等功能。分析结果表明,该方案在随机预言机模型的关键字猜测攻击下是安全的。（2）针对现有可搜索加密方案仅支持单关键字搜索和无法抵抗内部关键字猜测攻击等问题,提出了一种基于区块链的无证书认证可搜索加密方案。该方案支持多关键字检索,实现了加密文件的精确定位,采用数据拥有者的私钥加密关键字,能够抵抗内部关键字猜测攻击。此外,该方案将加密索引放置在区块链中,确保其不可篡改性、完整性和可追溯性。分析结果表明,该方案在随机预言机模型的内部关键字猜测攻击下是安全的。（3）针对现有可搜索加密方案不支持完整性验证及公平交易等问题,提出了一种基于区块链的多用户无证书可搜索加密方案。该方案通过更新用户表来实现用户权限的添加和撤销,采用文件权限表和用户表判断用户对文件的访问权限,利用Merkle树实现医疗数据的完整性验证,采用智能合约跟踪货币奖励,确保数据拥有者和用户之间的公平交易。分析结果表明,该方案在随机预言机模型的关键字猜测攻击下是安全的。
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