武警工程大学 戴晓明

基于LWE的Leveled KP-ABFHE方案

武警工程大学 戴晓明

基于Gorbunov等人的电路结构下的基于属性的加密（ABE）方案，提出“反复重编码技术”。结合该方案与技术，利用Gentry等提出的同态转化机制，设计了一个基于LWE的密钥策略全同态ABE（KP-ABFHE）方案。该方案解决了传统的ABE方案不能够对密文直接进行计算这一功能上的缺陷，在访问结构对应的布尔电路上应用“反复重编码技术”，使得电路层结构更清晰。探索了该方案在云存储领域的应用。

基于属性的加密体制；全同态加密；反复重编码；容错学习问题

0 引言

全同态加密能够在不解密的条件下实现对密文的任意计算，解密后可以达到相应明文计算的效果。全同态加密的这一优良特性使得它具有广阔的应用前景，如代理计算、电子投票、云存储中的密文搜索、安全多方计算等。“全同态加密”的概念是由Rivest等［1］于1978年首次提出。2009年，Gentry［2］开创性地利用自举和压缩的构造方法，基于理想格提出了第一个全同态加密方案。

2013年，Gentry等［3］不再基于初始框架，而是基于近似特征向量构造了一个一定水平的全同态加密（Gentry，Sahai，Waters，GSW）方案，不需要密钥交换技术和模交换技术就可以实现层次型全同态加密，方案效率更高。且该方案的安全性基于容错学习（Learning With Errors，LWE）问题，密文的计算就是矩阵的加法与乘法，因此是非常自然的一个全同态加密方案。

Sahai和Waters［4］在IBE（Identity-Based Encryption）技术的基础上提出了基于属性的公钥加密体制（Attribute-Based Encryption，ABE）。基于属性的访问控制可以将访问策略与密钥或者密文结合加密数据，进而实现利用访问用户的不同属性制定访问策略，同时可以灵活满足用户自定义访问策略的要求。……