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智能交通系统中具有隐私保护性的属性基可搜索加密方案

牛淑芬 戈鹏 董润园 刘琦 刘维

陈兵, 杨小玲. 一种基于概率密度的WLAN 接入点定位的算法[J]. 电子与信息学报, 2015, 37(4): 855-862. doi: 10.11999/JEIT140661
引用本文: 牛淑芬, 戈鹏, 董润园, 刘琦, 刘维. 智能交通系统中具有隐私保护性的属性基可搜索加密方案[J]. 电子与信息学报, 2024, 46(7): 3036-3045. doi: 10.11999/JEIT231074
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Citation: NIU Shufen, GE Peng, DONG Runyuan, LIU Qi, LIU Wei. Privacy Preseving Attribute Based Searchable Encryption Scheme in Intelligent Transportation System[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2024, 46(7): 3036-3045. doi: 10.11999/JEIT231074

智能交通系统中具有隐私保护性的属性基可搜索加密方案

doi: 10.11999/JEIT231074
基金项目: 国家自然科学基金(62241207, 62262060),甘肃省科技计划(22JR5RA158),甘肃省教育厅产业支撑计划(2022CYZC-17)
详细信息
    作者简介:

    牛淑芬:女,博士,教授,研究方向为云计算和大数据网络的隐私保护

    戈鹏:女,硕士,研究方向为网络与信息安全

    董润园:女,硕士,研究方向为网络与信息安全

    刘琦:男,硕士,研究方向为网络与信息安全

    刘维:男,硕士,研究方向为网络与信息安全

    通讯作者:

    戈鹏 1851557497@qq.com

  • 中图分类号: TN918

Privacy Preseving Attribute Based Searchable Encryption Scheme in Intelligent Transportation System

Funds: The National Natural Science Foundation of China (62241207, 62262060), The Science and Technology Program of Gansu(22JR5RA158), The Industrial Support Plan of Gansu Provincial Department of Education (2022CYZC-17)
  • 摘要: 针对智能交通系统(ITS)中车载用户出行信息容易被非法盗用、交通系统云端服务器存储的交通数据被恶意用户非法滥用等问题,该文提出一种新的属性基可搜索加密(ABSE)方案,该方案具有隐私保护、密钥聚合和轻量计算等功能。该方案在密钥生成阶段、访问控制阶段和部分解密阶段实现了全隐私保护;将搜索关键字嵌入到访问结构中,在实现部分策略隐藏的同时保证了关键字安全;通过密钥聚合技术,将所有满足搜索条件和访问策略的文件标识聚合成一个聚合密钥,减轻用户的密钥存储负担,保障文件密钥安全的同时进一步保障了数据安全。安全性分析表明,该方案具有隐藏访问结构安全、关键字密文不可区分安全和陷门不可区分安全。理论分析和数值模拟显示所提方案在通信和计算方面的开销是高效且实用的。
  • 图  1  智能交通系统

    图  2  智能交通系统模型图

    图  3  终端设备加密时间

    图  4  陷门生成时间

    图  5  解密时间

    表  1  功能比较

    文献[11] 文献[12] 文献[14] 文献[16] 文献[17] 本文
    隐藏访问策略 × × ×
    在线离线加密 × × × × ×
    外包解密 ×
    全隐私保护 × × × × ×
    密钥聚合 × × × × ×
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    表  2  用户端的通信量分析

    方案加密阶段陷门生成阶段解密阶段
    文献[11](2 + n + u)|Zp| + (1 + l + 3n + 3u)|G1| + (u + n)|G2| + n|H||Zp| + 3|G1| + u|G2|n|Zp| + n|G2| + nl|H|
    文献[14](u + 1)n|Zp| + (2u + 3)n|G1| + (2 + u)n|G2|(u + 1)|G1|un|G1| + 2n|G2|
    文献[16](3u + 3)n|Zp| + (4 + u)n|G1| + 2n|G2|(3 + u)|Zp| + 2|G1| + |G2|n|G2|
    本文|Zp| + (5 + l)|G1| + (l + n)|G2| + |(M,π)|(2u + l)|G1|n|G1|
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    表  3  终端设备加密文件计算量分析

    方案 计算量
    文献[11] (l+3+u)Th+(2+u)Tm+(7+l+4u)Te+(1+u)Tp
    文献[14] (l+u)Th+(2+u+l)Tm+(6+2l+u)Te+lTp
    文献[16] 2uTh+(1+2u)Tm+(7+3u)Te+2Tp
    本文 uTh+(2u+l+4)Te+lTp
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    表  4  用户端生成陷门与解密计算量分析

    方案 生成陷门 解密
    文献[11] (2l2)Ta+uTh+2Tm+(3+u)Te+uTp Th+Tm+Te
    文献[14] lTh+(l+1)Tm+Te 2uTh+uTm+2uTe+(2u+1)Tp
    文献[16] (u + 1)Ta+uTh+3Tm+(3+u)Te+Tp Tm+Te
    本文 (u + l)Th + (u + l)Tm + Te Tm+Te+Tp
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-10-08
  • 修回日期:  2024-03-04
  • 网络出版日期:  2024-03-13
  • 刊出日期:  2024-07-29

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