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LPABE: Lattice-Based Puncturable Attribute-Based Encryption for Secure Cloud Storage Services
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AI
DOI：10.1109/tcc.2026.3716629.png)
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摘要
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云存储需要细粒度访问控制（FGAC）、高效的权限撤销以及抗量子攻击的安全性。现有的可穿刺属性基加密（PABE）方案要么依赖配对假设，要么在多租户云环境中部署时面临密钥扩展、密文扩展或所有者耦合的密钥管理问题。本文提出LPABE，一种基于格的PABE方案，结合策略级属性授权与标签级用户自主穿刺。所提方案引入基于析取范式（DNF）策略转换和对称拉格朗日系数分配的噪声控制解密结构，在所考虑的策略类下减少重建引起的噪声增长。它支持与穿刺历史无关的本地穿刺，同时用户密钥和密文与穿刺历史和撤销列表大小无关。解耦的凭证设计进一步允许单个用户密钥跨授权数据源使用，无需数据所有者特定的重新绑定。与代表性的基于格的PABE方案相比，该构造避免了依赖于穿刺计数的二次密钥增长、依赖于撤销列表的密文扩展以及依赖于数据所有者的密钥管理增长。我们在学习错误（LWE）假设下，在选择性访问策略和选择性标签设置下证明了在选择明文攻击下的不可区分性（IND-CPA），并分析了抗合谋攻击的能力。实验结果表明，LPABE提供了实用的在线性能，解密在50个满足的属性叶节点下低于45 ms，在50个密文标签下低于11 ms，而本地穿刺在重复穿刺中基本保持约13.6 ms不变。
Keyword:
Attribute-based encryption
puncturable encryption
lattice-based cryptography
access control
cloud security
post-quantum cryptography