云计算安全中的密码新理论及关键技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61272486
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    79.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0206.信息安全
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Cloud computing, as a more powerful network computing model, is restrained from wide use for its security issues. This program aims to find out new cryptographic theory and key techniques with a strong focus on the study of the important security issues of data security and key management in cloud computing. First of all, cryptographic architectures of cloud computing security joined by the trusted third party, and other typical cases about security requirement are founded respectively; and then the cryptographic technical systems of these architectures are analyzed. Secondly, the key cryptographic technical and algorithms about data security and key management in cloud computing are studied. An efficient delegatable full homomorphic encryption algorithms and threshold secret sharing algorithms with public verifiability are given, as well as the searchable signcryption and its attribute-based algorithms are proposed. Finally, the application of the new theory and key techniques of cryptography in the security protocols of cloud computing are studied. The security data storage protocols and transmission protocols based on the new full homomorphic encryption and searchable signcryption are designed respectively; typically, under the cryptographic architecture joined by the trusted third party, the key management protocols of cloud computing including key distribution and update protocols are given based on the new secret sharing; moreover, the properties of these protocols must be verified by simulation tools. The innovated finding of this program on theory and technology will provide important support for handling the key issues in cloud computing security. Therefore, the research of this program has important values on theory and application.
云计算作为极具优势的网络计算模式,其安全问题严重制约着它的广泛应用。本项目针对云计算数据安全、密钥管理等重要安全问题进行研究,拟从密码学角度给出解决问题的新理论和关键技术。首先,建立有可信第三方参与等典型安全需求下的云计算安全密码架构,并对这些架构的密码技术体系进行分析;其次,研究云计算数据安全、密钥管理等的关键密码技术和算法,给出高效可代理全同态加密和可公开验证门限秘密共享算法,提出可搜索签密并设计基于属性的可搜索签密算法;最后,对密码新理论及关键技术在云计算安全中的应用进行研究,分别设计不同密码架构下基于新全同态加密和可搜索签密的数据安全存储等协议,特别给出有可信第三方参与的密码架构下,基于新秘密共享的密钥分发、更新等密钥管理协议,并对协议性能进行仿真验证。本项目在理论和技术上的创新成果,将为云计算安全关键问题的解决提供重要理论和技术支持。因此,本项目的研究具有重要的理论和应用价值。

结项摘要

本项目以解决云计算数据存储、传输、分发、共享等实际中面临的重要安全问题为目标,对密码学中加密、签名、签密、秘密共享、多方安全计算等关键理论和技术及其应用进行了深入研究,提出了一些适于云计算安全需要的新密码理论和技术,建立了基于新密码算法和技术的云存储、访问控制及密钥管理等的云计算安全方案和模型,并对特殊密码算法及云计算安全方案给出了其快速实现的方法。本项目研究所给出的新密码算法包括:格上属性可撤销的属性加密算法、格基广播加密算法、可公开验证的多秘密共享算法、椭圆曲线上无证书可公开验证签密算法、广播签密算法和可搜索加密算法等,同时给出了两种椭圆曲线上公钥密码标量乘的快速算法。基于这些新密码理论和技术建立的云计算安全方案和模型有:基于格上加密算法的具有可追踪性的安全云存储方案、基于属性加密的属性可撤销的安全云存储模型、基于快速公钥算法同态特性的密文条件下安全序列比较协议、基于新签密算法和可搜索加密算法的以云服务器为中心支持不同权限多用户访问的云计算数据访问控制模型。研究了在云计算不同服务模式下,云计算中多方安全计算的快速实现问题,在基础设施即服务的云计算模式中,建立了一种支持存储程序的混淆随机存取虚拟化方案,在平台即服务的云计算模式中,建立了一种支持并行计算的函数加密方法,在软件即服务的云计算模式中,基于混淆随机存取计算建立了一种支持数据隔离的安全云存储方案。本项目所取得的以上创新理论和应用研究成果,一方面丰富了密码学的理论、技术和方法,更重要的是为云计算数据安全存储、传输、分发、共享等提供了新的理论和技术保障。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
可撤销属性的格基属性加密方案
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    空军工程大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张新威;张串绒;尚福特
  • 通讯作者:
    尚福特
一种改进的固定基点标量乘快速算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    计算机科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王玉玺;张串绒
  • 通讯作者:
    张串绒
一种基于双线性对的公开可验证多秘密共享方案
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    空军工程大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张串绒;焦和平;张欣威;高胜国
  • 通讯作者:
    高胜国
基于素数域上复合运算的快速标量乘算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    计算机应用研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王玉玺;张串绒;张柄虹;朱振
  • 通讯作者:
    朱振
适用于网络大数据的属性基广义签密方案
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    计算机研究与发展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩益亮;卢万谊;武光明;杨晓元
  • 通讯作者:
    杨晓元

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其他文献

一种属性可撤销的安全云存储模型
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    计算机科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张柄虹;张串绒;焦和平;张欣威
  • 通讯作者:
    张欣威
可证明安全签密方案及其混合结构
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    西安电子科技大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张串绒;张玉清
  • 通讯作者:
    张玉清
可批验证的基于身份的盲签名方案
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    电信科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    白静一;宋程远;张串绒;曹帅
  • 通讯作者:
    曹帅
效用理论在信息安全投资优化中的应用
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    计算机科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张串绒;郑连清;郭威武;陈天平
  • 通讯作者:
    陈天平
基于攻击检测的网络安全风险评估方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    计算机科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    许世军;张串绒;郑连清;陈天平
  • 通讯作者:
    陈天平

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张串绒的其他基金

新签密算法的设计、分析和应用研究
  • 批准号:
    60873233
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    31.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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