3、基于属性加密与访问控制技术详解

基于属性加密与访问控制技术详解

1. 基于ABE的属性访问控制概述

在数据访问控制中，当控制策略被整合到密文中时，策略执行点（PEP）可以是移动的、去中心化的甚至是分布式的，这意味着每个数据托管方都可以充当PEP。这样一来，就无需专门的访问控制执行基础设施来定义数据访问中可信和不可信方之间的边界。

1.1 基于ABE的属性访问控制的动机

以医院环境中的访问控制为例，能很好地说明基于ABE的基于属性的访问控制（ABAC）方法的显著特点。有一位先天性心脏病患者和他的父母在周末去加利福尼亚州旅行，期间遇到紧急情况，但他们无法访问存储在凤凰城医院的先前诊断数据，由于医院之间缺乏有效的数据访问和共享解决方案，他们不得不等到整个周末结束才能获取数据。然而，根据HIPAA个人权利规定，个人有权访问和管理自己的健康和医疗数据。现有的以提供者为中心或以基础设施为中心的数据访问控制方法很难实现这一点，例如大多数XACML解决方案依赖于可信的访问控制服务提供商来管理用户的数据访问。

在这个例子中，凤凰城医院希望采用更以数据为中心的访问方法，允许患者通过手机轻松访问、管理和与相关方共享数据，以避免医院之间的数据共享障碍。用户的医疗记录可以存储在包括公共存储和个人设备在内的任何存储服务中，并且数据必须始终加密。此外，安全访问控制策略必须在存储服务提供商和用户端设备上统一执行。基于ABE的ABAC是满足这些要求的合适解决方案。

除了个人/家庭医疗保健应用场景（到2020年潜在市场规模达3500亿美元），新兴的去中心化存储服务、软件定义存储（SDS）和基于区块链的应用，这些具有相似访问控制要求的领域，都可以从基于ABE的ABAC方法中受益。例如Sia，它是一种将数据