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基于信任度的訪問控制及差異化身份認證研究

 
【摘要】:隨著云計算的發展,大規模分布式應用日益增多,多方協作也越來越普及,更多的重要數據要求在多方之間共享和訪問。此外,隨著服務類型的多樣化,安全需求也千差萬別,因此如何在滿足服務的安全需求的同時又保證服務的便利性,是一個急需解決的問題。基于屬性的加密(ABE,Attribute-Based Encryption)機制是一種公鑰加密機制,能夠提供一種高效、細粒度的訪問控制管理。針對ABE機制的局限性和問題,很多改進方案從ABE機制的屬性撤銷問題、策略靈活性問題、多授權機構密鑰管理問題以及各種安全模型下的安全證明問題等方面進行了深入研究并提出很多解決方案。本文主要針對傳統ABE機制中密鑰結構的靈活性差,提出了改進方法。首先系統地研究了ABE機制的基本原理,著重研究了基于屬性集合加密(ASBE,Attribute Set Based Encryption)機制的原理。然后通過擴展ASBE機制,提出了集合遞歸層次為3的屬性集合加密機制(3-ASBE),并改進設計了四個主要算法,包括系統初始化、密鑰生成、加密以及解密算法。為了滿足大規模分布式應用的需求,解決單授權機構的3-ASBE機制中潛在的安全問題,本文還實現了多授權機構的3-ASBE機制,并且與其他ABE機制進行性能上的比較分析。此外,傳統的ABE機制只能夠保證數據存儲和共享訪問時的安全,但無法保障數據來源的安全性。因此本文提出把信任管理和屬性加密相結合,解決數據來源可靠性問題。利用改進后的3-ASBE方案可以很容易實現由屬性值和信任度共同描述的組合屬性。并且多授權機構的3-ASBE機制允許授權機構管理的屬性集合有交集,即不同的屬性授權機構可以管理相同的屬性。在實際應用場景中,這種方式允許多個同類型的授權機構參與密鑰管理,有利于市場競爭,從而提供更好的服務。另外,針對服務多樣性帶來的安全問題,本文還設計實現了差異化身份認證協議。本協議在選擇認證方法時綜合考慮了服務的安全需求、用戶接入網絡的環境以及歷史受攻擊記錄,因此可以根據用戶訪問服務時的不同安全威脅為用戶提供定制化的認證服務,保證應用服務的安全性和便利性。
【學位授予單位】:深圳大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TP309

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