基于多线性映射的可撤销属性基加密方案

针对现有的可撤销属性基加密方案密钥量过大且不稳定和效率不高的缺点,本文提出了一种新的基于多线性映射的撤销方案.该方案基于多线性映射问题,并将公钥广播加密与密文策略的属性基加密相结合,设计两层密文.效率分析表明,该方案达到了私钥和更新密钥的固定量级,提高了效率;在可选择的撤销列表模型下,基于3重多线性Diffie-Hellman Exponent((3,N)-MDHE)假设,证明了方案是选择明文攻击安全的.     

基于DCT排序特征加密的人脸图像安全检索系统

在云环境下的内容存储与检索系统中,服务端不再是完全可信.使用常规加密方法,无法针对多媒体密文数据提供快速有效的内容检索服务.针对此问题,结合JPEG编码特点本文提出并实现了一种基于Logistic混沌加密和基于DCT排序的隐私保护内容检索系统.该系统可以实现JPEG图像的视觉加密,同时并不影响用于检索的特征和效率,从而使得服务端可以对密图进行内容检索,并且算法能够忍受一定程度的噪声和压缩.其性能特点得到了实验验证.     

Olympic：一种基于多明文的数据对称加密算法

当传统的对称加密算法遭受暴力攻击时,由于被加密的明文信息符合语义特征,攻击者可以从多个候选密钥中识别出正确的密钥以破解密码。为此,本文提出一种基于多明文的数据对称加密算法。该算法可以在一次加密过程中对n(n≥2)对明文和密钥执行加密操作,产生一个密文,并在解密过程中使用指定密钥对密文进行解密,以获得对应的明文。该算法将一对真正的明文和密钥与另外n-1对虚假的明文和密钥混合在一起进行加密,保证了即使所有明文和密钥都被破解,攻击者也无法确定真正的明文和密钥。另外,该加密算法通过引入密码盐增大破解密钥的难度,以进一步确保密钥的安全性。与传统对称加密算法相比,本文算法在抵御暴力攻击和防篡改方面具有更高的安全性。     

基于多线性映射的可公开验证加密方案

为提高可公开验证加密方案的安全性,提出一种标准模型下基于多线性映射的可公开验证加密方案.通过用户公钥验证密文中陷门的合法性,结合多线性映射性质实现可公开验证,使用一次签名算法提升方案的安全性,并进行了安全性证明.分析结果表明,该方案是标准模型下选择密文攻击安全,不需要用户的私钥就能对密文进行验证,在安全性上有很大提高.     

一种高效且可监管的隐私交易方案

隐私保护是区块链研究的热点问题,大量区块链项目的交易信息以明文的形式储存在链上,泄露了相关的交易信息,不能保障用户的隐私,也阻碍了区块链技术在金融等实际应用中的落地。因此如何有效地保护交易的隐私性引起了广泛研究。在分析Paillier算法解密原理的基础上,结合Paillier加密算法与ElGamal加密算法提出了同态加密算法PailGamal,该算法既支持密文直接解密,又支持监管方对所有密文进行监管。结合该PailGamal算法与范围证明方案Bulletproofs设计了一种可监管且高效的隐私交易方案。该交易方案使用PailGamal算法对交易金额进行加密,除了监管方和交易双方外,其他任何人无法知晓交易金额,而且利用范围证明技术在提供隐私保护的同时保证了数据的可用性和合法性;监管方既可以监管每一笔交易的金额,也可以监管一段时间的金额,既达到监管目的,又有效保护用户隐私。由于交易接收方可以直接解密任意交易金额,该方案从博弈论的角度将密文合法性检查放到链下进行,减少了交易的链上数据量。     

基于伪随机排列的密码模型及其在MATLAB中的实现

给出了关于密码编码学的一般数学模型,在此基础上提出了一种新颖的能用于中文文稿加密的实用有效的编码方法:基于伪随机排列的密码模型(PRP算法),并在MATLAB中实现了上述模型.通过唯密文攻击和已知明文攻击的密码分析,得知该算法具有很强的抵抗攻击能力.     

一种新的格上基于身份的分层加密方案

结合格上的困难问题对基于身份的分层加密(HIBE)体制进行分析与研究.针对现存方案公钥长度大、密文扩展率高的缺陷,对理想格上的陷门产生函数算法进行改进,并以新的陷门作为私钥提取算法的输入,生成用户的私钥,实现消息的加解密,从而基于判定性R-LWE(learning with errors over ring)困难问题构造了一个高效安全的HIBE方案,对它的安全性以及效率进行了分析.分析表明,本文提出的方案效率较高,且能够实现较高的安全性.     

多源异构土地基础数据一体化管理检索方法研究

为了从多源异构的复杂土地基础数据中快速准确地提取用户所需信息,提出了基于元数据的一体化管理检索方法.在元数据信息提取、元数据加权索引、实体同义词扩展检索3个环节中,结合土地领域专业知识和用户实际需求,设计和开发了共享元数据表结构、加权元数据中字段相对重要性和信息熵因子,构建地名实体和专题数据层实体同义词库,并集成到包括中文分词、实体识别、同义词扩展、索引检索和相似度计算的一体化管理检索框架中,解决了多源异构土地基础数据统一管理和精确检索的问题.实践表明,该方法较传统的通用信息检索方法具有更好的适用性和更高的准确率.     

基于时间限制的用户撤销CP-ABE方案

用户撤销是属性基加密中的一个主要环节,但现有的用户撤销方案都采用重新加密和更新密钥来实施用户撤销,导致方案安全性差或计算量大.因此,本文提出一种基于时间限制的用户撤销密文策略属性基加密方案.方案中对每个用户指定一个访问数据的有效期,一旦有效期到期,用户就无法访问数据,从而实现用户的定时撤销.为了防止有效期的篡改或伪造,使用了短签名方法,从而提高了数据的安全性,并且有效地降低整个算法的计算量.     

基于混沌交换控制表与关联动态引擎的图像加密算法

为了解决当前基于混沌系统的图像加密算法因其存在明显的混沌周期性,且像素的置乱与扩散与明文无关,使其难以抵御明文攻击的不足,提出了基于混沌交换控制表与关联动态引擎扩散的图像加密算法.首先,根据明文像素总量与外部密钥,对Logistic映射进行迭代,输出两个量化混沌矩阵;设计混沌交换控制表,并根据明文尺寸,建立像素的X、Y位置表;随后,将输入明文分割为两个均等子块,利用混沌交换控制表、X位置表与Y位置表,定义像素置乱规则,对两个子块进行交叉混淆,改变像素位置,再组合这两个置乱子块,输出置乱密文;随后,引入Zigzag扫描机制,将置乱密文转换成1D序列,去除该序列中的第一个元素,利用剩余元素的总和对第一个元素完成加密,且通过构造动态引擎函数,设计了像素扩散模型,对剩余像素进行扩散,改变其像素值.实验结果显示:与当前混沌加密技术相比,所提算法有效消除了混沌周期性,其输出密文具有更高的安全性与抗明文攻击能力.     

基于密文策略多机构属性基加密方案

Chase提出multi-authority attribute based encryption方案的安全性完全受限于Center Authority(CA)的可信性,为解除该限制,本文提出基于密文策略多机构属性基加密方案,通过结合密文策略思想去除了CA.通过引入树形访问策略及Shamir秘钥安全共享技术,实现了共享信息细粒度灵活访问控制并支持系统属性的有效撤销.安全性分析表明了本方案在标准模型下是适应性选择明文安全(CPA)的.     

大规模流程模型库的高效检索算法

为了实现对大规模流程模型库的高效检索,本文提出一种基于两级索引(节点索引和边索引)的流程模型库检索(简称流程检索)算法.该算法通过节点索引过滤大规模流程模型库,得到候选模型集,由动态构建的边索引对候选模型集进行第二次过滤,应用子图同构算法对两次过滤后的候选模型进行验证.为进一步加速流程检索过程,将该算法与并行计算模式相结合,提出一种检索效率更高的多路并行检索算法.实验结果表明,本文提出的算法可以显著提高大规模流程模型库的检索效率.     

一种基于多线性映射的签密方案

为克服身份基公钥密码体制中存在的密钥托管问题,降低密文规模及计算代价,利用多线性映射构造了无证书体制下的签密新方案,在随机预言机模型下利用多线性Diffie-Hellman假设证明了机密性和不可伪造性.与已有方案相比,本文方案在密文长度相当的情况下,解签密计算上减少一次双线性对运算,提高了解签密效率.     

基于MPEG-7的视频数据组织与管理

针对现有视频数据库系统存在的不足,根据视频数据的特点,提出并实现了一种基于MPEG-7标准的视频数据组织与管理方法.该方法将视频内容的描述数据按照不同层次的视频内容单元进行组织,并针对不同的描述数据,分别生成结构索引、文本索引和特征索引,以满足基于内容的视频浏览和检索的需求.实验证明,通过视频描述数据库对视频数据进行管理,不仅降低了服务器的存储要求,而且为基于内容的视频检索奠定了基础,具有很好的通用性和可扩展性.     

基于移动Agent技术的医学图像检索方法

针对现有医学图像检索方法中，检索算法速度较慢、准确性较低以及远程检索时占用大量带宽等问题，设计并实现了一种基于移动Agent技术的医学图像检索方法，重点讨论了该方法实现的关键技术，包括提升框架下的M带整数小波变换和提取多通道纹理特征的检索算法．模拟实验结果表明，该方法实时性较强，占用网络带宽较少，采用的算法运算速度提高近10倍、运算复杂度降低约50％，提取的纹理特征能充分表达图像内容，较好地满足了医学图像的检索要求，实现了对医学图像库快速较准确的检索．     

新型置换和替代结构的图像混沌加密算法

对一种典型的置乱和替代结构图像混沌加密算法进行了安全性分析,运用选择明文攻击方法成功破解了该算法中位置置乱和像素值替代变换的等效密钥,并能利用破解的等效密钥解密出目标明文.基于此,提出了一种基于混沌的改进型置换-替代结构图像加密算法.在改进算法的像素位置变换过程中,随机选择两个不同区域内的像素对进行位置交换,明显提高了像素的置乱度.在改进算法的像素值变换过程中,将像素值变换的扩散矢量与像素位置变换的置乱矢量相耦合,有效地提高了密钥矢量的破解难度.理论分析和实验结果表明,改进算法不仅增强了抵抗选择明(密)文攻击的能力,而且改善了密文随机性和敏感性等多项密码学性能.     

基于四叉树和R+树复合索引时空数据查询研究

针对空间数据库的现有索引方法可扩展性差和检索效率低的问题,提出了一种分布式复合时空索引方案MixIndexer,可以满足对大量时空传感器数据的查询需求.首先,本文提出了一种基于Couchbase的分布式时空索引体系结构,该体系结构由全局索引和局部索引组成;其次,结合分布式增强R+(MDR+)树算法,提出全局四叉树索引方法以提高时空数据的检索和查询效率,并设计了一种基于MapReduce的大时空传感器数据批量构造指标并行处理方法;最后,基于Couchbase几种常见的键值结构实现了MixIndexer复合索引.经实验,MixIndexer复合索引方法优于典型空间数据库的索引方法和单个树索引R+(Cache Conscious R+Tree,CCR+)方法,相比较查询耗时分别缩短42%和25%.     

基于几何特征的三维参数化轮胎花纹模型检索

三维轮胎花纹模型检索是计算机辅助花纹设计的关键。提出了一种基于非精确邻接图匹配和Cluster Tree的检索方法，利用三维花纹设计参数和几何特征提高检索效率。将B-rep格式的轮胎花纹模型转化为属性邻接图，通过计算边相容度，对两个属性邻接图进行非精确匹配，计算其图相似度；通过设计参数对花纹数据库进行空间划分和递归聚类，构建以Cluster Tree为子树的索引结构，借助几何特征提升拓扑结构相近的花纹模型的区分度。将方法应用于自主开发的三维花纹设计软件平台，结果显示，检索精度和检索效率均较现有通用CAD检索模型高。     

基于优化Paillier算法的两层无线传感器网络范围查询计算方法

针对现有两层无线传感器网络范围查询中数据计算效率较低以及感知节点能耗消耗较高的问题,提出一种基于优化Paillier算法的两层无线传感器网络范围查询计算方法。首先,利用具有可验证性的优化Paillier方法加密感知数据,在保证数据安全隐私的前提下实现密文下的数据运算,将计算平台从查询节点转移到存储节点,提高数据运算效率。其次,提出一种基于最左0-1编码和HMAC数据摘要算法的低功耗数值比较方法,在保证数据稳定性的前提下,降低感知节点能耗。最后,给出该方法的具体设计与实现,并利用树莓派和温湿度、光照强度传感器构建感知节点,利用英伟达TX2边缘计算平台构建存储节点,以此构建实验平台,将范围查询计算方法在该平台进行移植与实现。与现有方法在感知节点能耗、数据计算效率方面进行对比分析,结果表明,本文方法能够在降低感知节点能耗的基础上提高数据计算效率。     

基于分段Logistic混沌映射的单向Hash函数

提出了一种基于循环迭代结构的明文消息分段Hash函数算法.该算法以明文消息和初始密钥作为混沌系统的初始条件,通过迭代计算过程中包含的循环移位操作保证了所给算法具有单向Hash函数的不可逆性、防伪造性以及初值敏感性等特点.为了有效改进基于混沌系统的单向Hash函数的安全性能,本文构造了一种分段非线性混沌映射:分段Logistic混沌映射.实验结果表明,基于分段Logistic混沌映射的Hash函数具有良好的单向性、弱碰撞性等性能.