20、多权限密钥策略属性基加密方案解析

多权限密钥策略属性基加密方案解析

1. 引言

如今，云服务因具有高可访问性，使用户能在任何地方通过互联网访问数据，而备受青睐。然而，敏感信息的保护问题堪忧，访问控制成为一大难题，非法访问可能来自外部人员，甚至是未经授权的内部人员。属性基加密（ABE）为解决这一问题提供了一种可能的途径，它能在加密数据中实现增强的访问控制功能。

ABE 源于身份基加密，1985 年 Shamir 提出相关方案，2001 年 Boneh 和 Franklin 首次构建出具体方案。双线性群的应用，特别是椭圆曲线上的 Tate 和 Weil 配对，使得基于 Shamir 理念的方案得以实现。2005 年，Sahai 和 Waters 发明了 ABE 的初步版本，随后 Goyal 等人提出了如今标准的两种 ABE 形式：密文策略 ABE 和密钥策略 ABE（KP - ABE）。在密文策略 ABE 系统中，密钥与属性集关联，密文与访问策略关联；而在 KP - ABE 系统中，情况相反。

此前，虽有针对多权限的密文策略 ABE 方案，但尚未有经过安全证明的多权限 KP - ABE 方案。本文提出了首个多权限 KP - ABE 方案。在该系统中，权限机构可随时独立设置，无需协调。用户能根据属性集和信任的权限机构对数据进行加密，加密者拥有高度控制权，且系统无需中央权限机构。该方案的单权限密钥和密文都很短，且仅在解密阶段涉及双线性群的配对计算，显著提高了加密效率。同时，只要有一个非作弊的权限机构存在，就能保证非法方（包括权限机构）无法访问加密数据。

2. 预备知识

• 配对与双线性群