TTRC-ABE：可追踪可撤销的基于循环代数带误差学习问题的格基属性加密方案

来源：电子与信息学报杂志2025年第6期北京时间：

作者：刘媛, 王励成, 周永彬

单位：1.南京理工大学网络空间安全学院 南京 2100942.北京理工大学网络空间安全学院 北京 100081

摘要：格基属性加密方案兼具了格密码抵抗量子计算攻击的优势和属性基加密细粒度访问控制灵活授权的优势，是格密码研究的热点。已有的基于带误差学习问题/环上带误差学习问题(LWE/RLWE)的格基属性加密方案存在不支持叛逆者追踪与撤销的问题，即当解密密钥泄露时，无法准确确认用户的身份并及时撤销该叛逆用户，此外，访问策略中的属性可能会暴露敏感信息，需要对用户属性隐私进行保护。针对上述问题，该文基于2022 年国际密码学顶刊(JoC)上提出的循环代数LWE(CLWE)问题，提出一种支持叛逆用户追踪与撤销，并同时保护属性隐私的格基属性加密方案。该方案通过将用户唯一身份信息全局标识(GID)与完全二叉树的叶子节点值绑定，并根据解密密钥中的GID跟踪恶意用户，进而通过更新撤销列表和密文，实现叛逆者的追踪和撤销；另外，通过利用2维(属性标签，属性值)属性结构代替传统的1维(属性值)属性结构，并结合半访问策略结构和循环代数上的扩展型Shamir门限秘密共享方案，对用户的属性值进行隐藏，进而防止用户属性隐私泄露；最后，该方案在标准模型中被证明是安全的。性能分析表明，与其他相关格基属性加密方案相比，该方案的系统公钥尺寸、密文尺寸、平均意义下的密文膨胀率较小，且支持叛逆者的追踪撤销和属性隐私保护。

关键词：循环代数带误差学习问题, 属性基加密, 叛逆者追踪, 叛逆者撤销, 隐私保护

基金资助：国防基础科研计划(JCKY2021606B013)，国家自然科学基金(62302224, 62302226)，云南省重大科技专项计划(202302AD080002)