Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Efficient Privacy Preserving Key Management for Public Cloud Networks
KTH, School of Information and Communication Technology (ICT), Communication Systems, CoS, Radio Systems Laboratory (RS Lab). (CCS)
KTH, School of Information and Communication Technology (ICT), Communication Systems, CoS, Radio Systems Laboratory (RS Lab). (CCS)
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Most applications and documents are stored in a public cloud for storage and management purposes in a cloud computing environment. The major advantages of storing applications and documents in public cloud are lower cost through use of shared computing resources and no upfront infrastructure costs. However, in this case the management of data and other services is insecure. Therefore, security is a major problem in a public cloud as the cloud and the network are open to many other users. In order to provide security, it is necessary for data owners to store their data in the public cloud in a secure way and to use an appropriate access control scheme.

Designing a computation and communication efficient key management scheme to selectively share documents based on fine-grained attribute-based access control policies in a public cloud is a challenging task. There are many existing approaches that encrypt documents prior to storage in the public cloud: These approaches use different keys and a public key cryptographic system to implement attribute-based encryption and/or proxy re-encryption. However, these approaches do not efficiently handle users joining and leaving the system when identity attributes and policies change. Moreover, these approaches require keeping multiple encrypted copies of the same documents, which has a high computational cost or incurs unnecessary storage costs. Therefore, this project focused on the design and development of an efficient key management scheme to allow the data owner to store data in a cloud service in a secure way. Additionally, the proposed approach enables cloud users to access the data stored in a cloud in a secure way.

Many researchers have proposed key management schemes for wired and wireless networks. All of these existing key management schemes differ from the key management schemes proposed in this thesis. First, the key management scheme proposed in this thesis increases access level security. Second, the proposed key management scheme minimizes the computational complexity of the cloud users by performing only one mathematical operation to find the new group key that was computed earlier by the data owner. In addition, this proposed key management scheme is suitable for a cloud network. Third, the proposed key distribution and key management scheme utilizes privacy preserving methods, thus preserving the privacy of the user. Finally, a batch key updating algorithm (also called batch rekeying) has been proposed to reduce the number of rekeying operations required for performing batch leave or join operations. The key management scheme proposed in this thesis is designed to reduce the computation and communication complexity in all but a few cases, while increasing the security and privacy of the data.

Abstract [sv]

De flesta program och dokument lagras i ett offentligt moln för lagring och hantering ändamål i en molnmiljö. De stora fördelarna med att lagra program och dokument i offentliga moln är lägre kostnad genom användning av delade datorresurser och ingen upfront infrastruktur costs.However, i detta fall hanteringen av data och andra tjänster är osäker. Därför är säkerhet ett stort problem i en offentlig moln som molnet och nätverket är öppna för många andra användare. För att ge trygghet, är det nödvändigt för dataägare att lagra sina data i det offentliga molnet på ett säkert sätt och att använda en lämplig åtkomstkontroll schema.

Utforma en beräkning och kommunikation effektiv nyckelhantering system för att selektivt dela dokument som grundar sig på finkorniga attributbaserad åtkomstkontroll politik i en offentlig moln är en utmanande uppgift. Det finns många befintliga metoder som krypterar dokument före lagring i det offentliga molnet: Dessa metoder använder olika tangenter och en publik nyckel kryptografiskt system för att genomföra attributbaserad kryptering och / eller proxy re-kryptering. Dock har dessa metoder inte effektivt hantera användare som ansluter och lämnar systemet när identitetsattribut och politik förändras. Dessutom är dessa metoder kräver att hålla flera krypterade kopior av samma dokument, som har en hög beräkningskostnad eller ådrar sig onödiga lagringskostnader. Därför fokuserade projektet på design och utveckling av en effektiv nyckelhantering system för att möjliggöra dataägaren att lagra data i en molntjänst på ett säkert sätt. Dessutom, den föreslagna metoden gör det möjligt för molnanvändare att få tillgång till uppgifter lagras i ett cloud på ett säkert sätt.

Många forskare har föreslagit viktiga förvaltningssystem för fasta och trådlösa nätverk. Alla dessa befintliga system ke, skiljer sig från de centrala förvaltningssystemen som föreslås i denna avhandling. Först föreslog nyckelhanteringssystemet i denna avhandling ökar Medverkan nivå säkerhet. För det andra, minimerar den föreslagna nyckelhanteringssystemet beräkningskomplexiteten för molnanvändare genom att utföra endast en matematisk operation för att hitta den nya gruppknapp som tidigare beräknades av dataägaren. Dessutom är denna föreslagna nyckelhanteringsschema lämpligt för ett moln nätverk. För det tredje, den föreslagna nyckeldistribution och nyckelhantering systemet utnyttjar integritets bevara metoder och därmed skydda privatlivet för användaren. Slutligen har ett parti viktig uppdatering algoritm (även kallad batch nya nycklar) föreslagits för att minska antalet Ny serieläggning av operationer som krävs för att utföra batch ledighet eller gå med i verksamheten. Nyckelhanteringssystemet som föreslås i denna avhandling är utformad för att minska beräknings-och kommunikations komplexitet i alla utom ett fåtal fall, och samtidigt öka säkerheten och integriteten av uppgifterna.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , xiii,57 p.
Series
TRITA-ICT-EX, 2014:107
Keyword [en]
Cloud storage, Secure Storage, Key Management scheme, access level security
Keyword [sv]
Cloud Storage, säker förvaring, nyckelhantering schema, åtkomstnivå säkerhet
National Category
Communication Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-148048OAI: oai:DiVA.org:kth-148048DiVA: diva2:734631
Presentation
2014-07-10, Seminar room Grimeton, Isafjordsgatan 22, Kista, 10:00 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2014-08-05 Created: 2014-07-18 Last updated: 2017-08-01Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2333 kB)199 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2333 kBChecksum SHA-512
2c42d0136df915ec3504566489d3c3afd8bb5645b9dcd8699dee4d54d29b650ec851ade336bc6e17e8ad8f6914458055eea1d5226f477988c0e01ac21f0ace77
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Kathirvel, AnithaMadan, Siddharth
By organisation
Radio Systems Laboratory (RS Lab)
Communication Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 199 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 496 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf