23、基于多通道广播加密的定长密文属性基加密

基于多通道广播加密的定长密文属性基加密

1. 引言

当前，密码学正开启第二个发展阶段，即“现代密码学时代”。在这个时代，众多先进的密码方案不断涌现和改进，具备了新的、有时甚至非常复杂的特性。例如，在许多现代应用中，需要更强、更灵活的数据加密能力，能够根据特定策略对消息进行加密，只有拥有满足该特定策略属性的接收者才能解密加密消息。

属性基加密（ABE）正是为解决这一问题而提出的。它是传统公钥加密的扩展，加密和解密阶段基于用户的属性。ABE 有两种变体：密文策略属性基加密（CP - ABE）和密钥策略属性基加密（KP - ABE）。在 CP - ABE 方案中，秘密密钥与一组属性相关联，密文与属性全集上的访问策略（结构）相关联。只有当用户的秘密密钥所关联的属性集满足密文的访问策略时，用户才能解密给定的密文。而在 KP - ABE 方案中，访问策略与秘密密钥相关，属性集与密文相关。

本文主要关注 CP - ABE，它可用于付费电视系统等，其中密文的大小至关重要。更具体地说，我们关注私有 CP - ABE，其加密阶段是私有的，需要使用一些秘密密钥（与公共 CP - ABE 不同，公共 CP - ABE 中任何人都可以加密消息），这种情况非常适合付费电视场景，因为只有内容广播者需要进行加密操作。

1.1 相关工作

自 2005 年属性基加密被提出以来，有大量论文提出了各种 ABE 方案。一些作者引入了具有定长密文的 KP - ABE 方案，还有工作扩展了 Sahai 和 Waters 的工作，提出了支持更细粒度访问控制的方案，后续工作还考虑了非单调访问结构以处理属性的否定。借助多线性映射和密码混淆技术，构建了支持通用访问结构的 ABE 方案，但其