摘要：比特币是最成熟的公有链应用系统之一,用户密钥是比特币所有权确定过程的关键,比特币的安全由用户密钥的安全管理所保证,密钥的遗失会导致大量的用户资产流失,因此实现流失资产找回是亟待解决的问题。针对以上问题,提出了基于改进P2PKHCA(具有条件匿名的支付到公钥哈希)脚本方案的比特币密钥更新机制。首先,通过引入密钥生命周期和随机数改进P2PKHCA方案中的密钥生成算法,以解决其存在的密钥泄露问题;其次,提出两个新的操作符OP_KEYUPDATE和OP_TSELECTION来设计新的密钥更新脚本,以实现比特币系统的用户密钥更新;最后,基于密钥更新脚本构造两种密钥更新方案,使得密钥更新脚本适用于不同的密钥更新应用需求。对密钥更新机制进行的安全性分析和性能分析表明,所提机制在有效完成用户密钥更新的前提下,能够实现比特币系统中流失比特币的找回。

摘要：由于权重社交网络的复杂性和噪声随机性,传统的隐私保护方法无法兼顾社交网络中的隐私和效用需求。针对此问题,融合直方图统计和非交互式差分隐私查询模型,提出社交网络边权重直方图统计发布方法。该方法将边权重统计直方图作为查询结果,并设计低敏感度的边权重拉普拉斯噪声随机扰动算法,实现社交关系的差分隐私保护。为减少噪声量,引入社区结构熵将社交网络的用户节点划分为若干子社区,提出随机扰动改进算法,以社区为单位划分社交关系并注入拉普拉斯噪声,使各个社区序列满足差分隐私,实现从社区层面保护社交关系。此外,利用一维结构熵的特性,衡量算法对权重社交网络的整体隐私保护程度。理论分析和实验结果表明:所提出的隐私保护算法对节点度识别的保护程度均高于对比算法,能够实现更好的隐私保护效果,同时,在大型社交网络中能够满足差分隐私要求,且保持较高的社交网络数据效用。

摘要：现有的基于身份签密方案多是基于双(多)线性对构造的,针对其复杂的对运算导致签密效率低下的问题,基于Cocks的身份密码体制提出了一种新的高效签密方案。首先,形式化所提方案的安全模型,给出了保密性和不可伪造性的定义;然后,利用二次剩余难解问题实现了所提方案的具体构造,进一步结合雅可比符号运算巧妙地在一个逻辑步骤内实现了签密算法设计;最后,在随机预言模型下,给出了所提方案满足保密性和不可伪造性的安全性证明。效率分析表明,相对于已有的基于身份签密的方案,所提方案较大幅度地提升了运算效率,同时具备基于身份密码的良好特性。

摘要：现阶段,不同医院之间没有数据交换共享,容易形成数据孤岛。同时,区域医疗数据含有大量患者的敏感信息,这些数据的公开获取、共享及流通会导致恶意篡改、窃取、滥用与所有权丢失,从而泄露患者隐私。由于庞大的医疗数据量以及医疗数据的非结构化,一些具有较强针对性的恶意攻击更加难以防范与追责,如对医疗数据的窃取、篡改、勒索等恶意攻击。针对以上问题,提出一种基于区块链的多权限属性隐藏电子病历共享方案,以实现共享电子病历的细粒度访问的同时,保证患者隐私安全。引入多授权属性加密(MA-ABE)算法,利用多权限机构管理分散属性,同时通过哈希函数来识别不同用户,可以有效抵抗不同权限用户之间的共谋攻击;利用线性秘密共享方案(LSSS)实现属性的部分隐藏,将属性分为属性名与属性值两部分,以保护属性隐私;结合区块链公开透明、不易篡改等特性,设计访问策略可更新算法,基于访问策略更新算法追加策略区块,将新的访问策略上传至区块链中形成策略可更新溯源链,在隐藏策略条件下实现分布式和可信赖的访问控制管理,同时实现数据隐私保护和用户行为的可追溯。通过安全性证明和实验分析,所提方案能在有效保护属性隐私的同时,降低计算开销。

摘要：在公开矿池中,矿工可以随意进入矿池提交工作量证明从而获得奖励,矿工的条件约束类型不同。因此,会出现恶意矿工提交无效工作量和矿工在矿池中不提交工作量的情况,占用矿池的验证计算资源,降低矿池的验证效率,导致矿池系统崩溃。针对矿池中难以分辨矿工类型而导致矿池系统崩溃的问题,引入信誉管理机制对矿工的行为进行衡量,部署合约防止矿工与矿池管理者合谋,提出一种基于信誉管理模型的矿工类型鉴别机制设计。构造信誉机制对矿工的行为进行衡量,当矿工进行恶意行为时,会调低矿工的信誉值。当矿工的信誉值小于矿池的信誉阈值时,系统会剔除该矿工,从而该矿工不能再进入矿池提交工作量证明,获得奖励。根据马尔可夫过程中的矿工行为状态转移,对矿池中的矿工进行动态更新,从而使得矿池中的矿工都在进行诚实的行为,提交工作量证明。同时,设计一种奖励制度对矿池中的矿工进行激励,在矿池中部署智能合约,防止矿工与矿池管理者进行共谋。从安全性和性能上对方案进行分析,证明所提方案不仅在矿工提交工作量证明过程中是安全的,并且解决了在公开矿池中矿工类型的鉴别问题,从而解决恶意矿工提交无效工作量的问题,剔除恶意矿工,避免矿池验证无效工作量,提高矿池的验证效率。

摘要：在后量子密码时代,如何设计可以抵抗量子计算攻击的密码体制是后量子密码的主要任务,基于格的公钥密码体制被认为是最有可能抵御量子威胁的密码体制之一,基于容错学习(learning with errors,LWE)问题构建的密码体制是基于格密码发展实用前景最好的两种构建方案之一。从基于LWE问题构建基于属性加密方案、全同态加密方案、函数加密方案、密钥交换协议、数字签名方案等5个方面,对基于LWE问题构造的密码方案和当前研究面临的挑战进行了总结。