近日，我校数学与信息学院网络空间安全科研团队马莎副教授、黄琼教授在数据加密及密文检索方面的研究取得新进展，在IEEE Transactions on Information Forensics and Security（CCF推荐A类期刊，计算机科学一区top期刊，影响因子7.231）发表了题为“Efficient Public Key Encryption With Outsourced Equality Test for Cloud-Based IoT Environments”的研究论文。

图1 论文首页截图

在基于云的物联网系统中引入密文等值测试技术（PKEET）可以为用户提供对不同公钥加密下密文的搜索功能。但是不可信的云可能会对问询的结果感兴趣，并且会尝试恢复出数据拥有者的隐私消息。更有甚者，可能会发起离线消息恢复攻击（OMRA）。此外，传统的PKEET加密算法通常需要复杂的双线性配对操作，这对于物联网设备来说是非常不适用的。为了解决上述问题，本研究提出了基于云的物联网环境下一种有效的外包密文等值测试方案（PKE-OET）。

图2  PKE-OET系统模型

本研究所提出的PKE-OET方案的密文测试结果并不是由代理服务器（Proxy）进行判断，而是由一个新加入的鉴别器（Discriminator）来判断。当接收者1和接收者2想要进行密文等值测试时，他们先分别使用自己的私钥和鉴别器的公钥生成测试密钥，并将它发送给代理服务器，代理服务器生成安全的临时中间值（IV），最后由鉴别器来判断等值测试结果，输出0/1。本研究还拓展了陷门平滑投影哈希函数，并巧妙地运用到PEK-OET方案中，使得该方案达到选择密文安全（CCA）。在基于腾讯云服务器和树莓派环境下的实验数据表明，本研究提出的PEK-OET方案具有更好的测试效率和更低的加密成本，从而揭示了该方案在云物联网环境中的实用性和效率。

论文第一单位为华南农业大学。该项研究得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金以及广州市科技计划项目的资助。

论文信息：S. Ma, Y. Zhong and Q. Huang, "Efficient Public Key Encryption With Outsourced Equality Test for Cloud-Based IoT Environments," in IEEE Transactions on Information Forensics and Security, vol. 17, pp. 3758-3772, 2022, doi: 10.1109/TIFS.2022.3212203. 

论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9915361。