简述密钥云环境下基于属性和重加密密钥管理

论文导读：中的密钥管理方案中，主要使用了重加密的技术进行数据请求过程中的密钥管理，但是该方案存在重加密密钥和解密密钥量数量大，难于管理，存在安全隐患和效率瓶颈。本文主要针对Tysowski的方案进行改进，保留使用重加密技术的优点，结合基于属性的加密技术，从而减少重加密密钥产生的个数并降低其管理难度；同时重加密密钥由数据拥有者
摘 要：在云计算环境中如何安全地存储数据是云计算面临的挑战之一。加密是解决云计算中数据存储安全问题最主要的方法，而加密的一个保密性问题是密钥管理。提出了云环境下的基于属性和重加密的密钥管理方案。云服务提供商对不同用户进行重加密时，可以一次为一组用户重加密，从而减少了重加密的个数。数据拥有者可以对组用户生成和发送重加密密钥，而数据请求者可以使用属性集对应的一个密钥解密多个数据拥有者的数据，从而能减少两者的密钥发送量，降低密钥管理的难度，提高方案的效率。最后，对方案的安全性和性能进行了分析。
关键词：云计算；云安全；基于属性的加密；重加密；密钥管理
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云计算是当前信息技术领域的热门话题之一，是产业界、学术界等各界均十分关注的焦点。云计算是一种新近提出的计算模型，是分布式计算、并行计算和网格计算的发展。当前，云计算发展面临许多关键性问题，而安全问题首当其冲，并且随着云计算的不断普及，安全问题的重要性呈现逐步上升趋势，已成为制约其发展的重要因素。云计算已成为一种崭新的服务模式，针对云计算环境中的数据完整性和保密性等问题，都需要符合自身特点的安全模型[3]。为了避免敏感数据被恶意用户轻易拿到，除了对数据的存取和访问做严格的限制以外，还需要对其进行加密。加密提供了资源的保护功能，而密钥管理提供了对受保护资源的访问控制。密钥管理作为云计算环境下的数据安全问题之一，已成为云计算发展无法回避的重要问题。
国内外的云环境下的密钥管理的研究仍处于初级阶段。北京大学在云计算安全方面的标志性工作之一是研究、发展适合于物联网和云计算应用的下一代和密钥管理技术——基于标识的组合公钥[4]。在Bennani等[5]的云外包数据库的密钥管理方案中，根据角色分发密钥，能有效解决角色的撤销即密钥的撤销问题，实现了动态的密钥分发，能够有效地废除与用户相关的密钥而保护与角色相关的密钥。美国的微软公司也对云计算环境的密钥管理进行了探讨，其云环境下的公共可验证的密钥分享密钥管理方案[6]主要将云环境下的密钥存储在云环境中进行管理，以及处理密钥恢复问题。该方案具有非交互性，并且在标准模型下证明是安全的。在Fakhar等[7]提出的云环境中的对称密钥的管理方案中，主要对存储在云环境中的加密数据的搜索或操作等过程的密钥进行管理，使用增强的Shamir摘自：硕士论文答辩技巧www.7ctime.com
算法分离密钥将对称密钥存储在云环境中。Yang等[8]提出了基于可信平台的云存储密钥管理方案，这个方案基于可信平台模块，方便管理对称密钥和非对称密钥。这些密钥管理机制包括密钥的存储、密钥的备份和密钥的备份。Sun等[9]提出了云计算环境下的密钥管理框架，该框架面向各种云计算应用，可以实现统一、标准的密钥管理，同时该框架还具有简单和可扩展性的特点。在Tysowski等[10]提出的云计算下的安全可扩展的移动应用中的密钥管理方案中，主要使用了重加密的技术进行数据请求过程中的密钥管理，但是该方案存在重加密密钥和解密密钥量数量大，难于管理，存在安全隐患和效率瓶颈。本文主要针对Tysowski的方案进行改进，保留使用重加密技术的优点，结合基于属性的加密技术，从而减少重加密密钥产生的个数并降低其管理难度；同时重加密密钥由数据拥有者产生，增强了方案的安全性，提高了方案的效率。