24、基于MapReduce的属性基加密外包加密技术解析

基于MapReduce的属性基加密外包加密技术解析

一、属性基加密的现状与问题

属性基加密（ABE）作为一种有前景的加密工具，在细粒度访问控制方面表现出色。它打破了传统公钥加密一对一的模式，实现了灵活的一对多加密，在云计算环境中的安全数据共享和访问控制方面具有重要意义。目前，ABE主要分为密钥策略属性基加密（KP - ABE）和密文策略属性基加密（CP - ABE）。在KP - ABE中，访问策略分配在私钥中；而在CP - ABE中，访问策略则指定在密文中。

然而，现有的ABE方案存在一个明显的效率问题，即加密阶段的计算成本会随着访问策略的复杂度增加而上升，这成为了限制其广泛应用的瓶颈。为了解决这个问题，外包ABE应运而生，它允许将加密或/和解密任务外包给第三方服务提供商，同时不泄露数据或私钥。这种方式在云计算环境中具有广泛的应用，例如在以移动设备或传感器为信息收集节点的场景中，用户终端（如移动设备）计算能力有限，难以独立完成基本的加密或解密任务，外包ABE可以让用户借助第三方服务提供商的计算资源来完成这些任务。

二、相关工作分析

1. 早期ABE方案 ：ABE最早作为模糊身份基加密被提出，随后Goyal等人对其进行了深入研究，定义了KP - ABE和CP - ABE两种不同且互补的概念。此后，许多ABE方案相继出现，但几乎所有方案在用户端加密时都需要大量的指数运算。
2. 降低本地负载的方法
   • 传统服务器辅助技术 ：传统上，人们尝试利用服务器辅助技术来降低本地负载，但这些技术主要是为了加