STEAD: Subversion-Resistant Portable Encrypted Data Deduplication with File Sharing

Changsong Jiang

doi:10.1109/tifs.2026.3744626

STEAD: Subversion-Resistant Portable Encrypted Data Deduplication with File Sharing

2026-10-19

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DOI：10.1109/tifs.2026.3744626

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消息锁定加密（MLE）使云服务器能够对用户外包的加密数据进行去重。为抵御针对数据的暴力字典攻击，一种可行的解决方案是服务器辅助MLE，即利用专用密钥服务器（或多个服务器）协助用户生成加密密钥（即MLE密钥）。现有服务器辅助MLE方案也考虑了便携性这一实用属性，允许用户通过密码从多个设备访问外包数据。本文分析了现有的服务器辅助MLE方案，并揭示它们面临被篡改实现的威胁，即服务器辅助MLE中的算法可能被恶意实现以秘密泄露用户秘密，包括数据、MLE密钥和密码。此外，这些方案未能提供用户间的文件共享。为解决这些问题，我们提出了一种抗篡改的便携式MLE方案，并支持文件共享，命名为STEAD。在STEAD中，我们构思了一种加固的密码派生可随机化公钥加密机制，其中部署了密码学反向防火墙（CRFs）来重新随机化使用用户加固密码派生公钥生成的MLE密钥密文，从而在保持便携性的同时抵抗被篡改的实现。CRFs还在生成MLE密钥和加固密码的过程中修改用户的进出消息，以防止秘密泄露。此外，STEAD中还设计了文件共享机制。我们正式证明了STEAD的安全性，并进行了全面的性能评估。

Keyword:

Message-locked encryption

portable encrypted data deduplication

brute-force dictionary attacks

subverted implementation

cryptographic reverse firewalls

STEAD: Subversion-Resistant Portable Encrypted Data Deduplication with File Sharing

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