[论文解读] Registered Attribute-Based Encryption with Publicly Verifiable Certified Deletion, Everlasting Security, and More

Shayeef Murshid, Ramprasad Sarkar+1 more|arXiv (Cornell University)|Mar 8, 2026

Cryptography and Data Security被引用 0

一句话总结

本论文介绍支持认证删除和认证持续安全性的去中心化注册属性基加密方案，包括私有与公证可验证的变体，以及基于格的后量子实例化。

ABSTRACT

Certified deletion ensures that encrypted data can be irreversibly deleted, preventing future recovery even if decryption keys are later exposed. Although existing works have achieved certified deletion across various cryptographic primitives, they rely on central authorities, leading to inherent escrow vulnerabilities. This raises the question of whether certified deletion can be achieved in decentralized frameworks such as Registered Attribute-Based Encryption (RABE) that combines fine-grained access control with user-controlled key registration. This paper presents the first RABE schemes supporting certified deletion and certified everlasting security. Specifically, we obtain the following: - We first design a privately verifiable RABE with Certified Deletion (RABE-CD) scheme by combining our newly proposed shadow registered ABE (Shad-RABE) with one-time symmetric key encryption with certified deletion. - We then construct a publicly verifiable RABE-CD scheme using Shad-RABE, witness encryption, and one-shot signatures, allowing any party to validate deletion certificates without accessing secret keys. - We also extend to privately verifiable RABE with Certified Everlasting Deletion (RABE-CED) scheme, integrating quantum-secure RABE with the certified everlasting lemma. Once a certificate is produced, message privacy becomes information-theoretic even against unbounded adversaries. -We finally realize a publicly verifiable RABE-CED scheme by employing digital signatures for the BB84 states, allowing universal verification while ensuring that deletion irreversibly destroys information relevant to decryption.

研究动机与目标

• 将认证删除推进到无需中心权威的去中心化注册ABE，消除密钥托管漏洞。
• 在RABE框架内实现认证删除和认证持续安全性。
• 提供具有删除保证的私有与公证可验证的RABE变体。
• 开发基于格的、面向后量子的RABE-CD和RABE-CED构造。

提出的方法

• 将Shadow Registered Attribute-Based Encryption (Shad-RABE) 作为核心构件，结合 iO、ZKA 与 RABE。
• 通过将 Shad-RABE 与 One-Time Symmetric Key Encryption with Certified Deletion (OTSKE-CD) 结合，设计两层混合加密架构的 RABE-PriVCD。
• 在格下的 ell-secure LWE、plain LWE 与 equivocal LWE 假设下实例化 RABE-PriVCD，以实现后量子安全。
• 通过整合Shad-RABE、可提取的证人加密（extractable witness encryption）以及一次性签名，构建公证可验证删证的 RABE-PubVCD。
• 扩展到 RABE-CED：将量子安全的 RABE 与认证持续删除相融合，使用基于 BB84 状态的验证实现公证可验证性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在像 RABE 这样的去中心化、注册式框架中，是否可以在不依赖受信任机构的情况下实现认证删除（消除密钥托管）？
• RQ2 在 RABE 中是否可能同时获得认证删除和认证持续安全性，包括公证可验证的变体？
• RQ3 哪些基于格的构造和密码原语可以实现后量子、私有或公证可验证的 RABE-CD 与 RABE-CED？
• RQ4 阴影仿真（Shad-RABE）如何在去中心化设置中为带删除的 RABE 提供安全性证明？
• RQ5 有哪些机制能够在不使用密钥的情况下实现对删除证书的通用验证？

主要发现

• 首个构造引入 Shad-RABE，使在注册ABE框架中实现基于仿真的安全性成为可能。
• 私有可验证的 RABE-CD（RABE-PriVCD）将 Shad-RABE 与面向格的 OTSKE-CD 相结合，在 LWE 变体保护下实现。
• 公证可验证的 RABE-CD（RABE-PubVCD）利用 Shad-RABE、可提取的证人加密及一次性签名实现证书验证。
• 私有可验证的 RABE-CED 将量子安全的 RABE 与认证持续删除结合，實現删除后的信息论隐私。
• 公证可验证的 RABE-CED 通过基于 BB84 状态的验证实现通用的删除证书验证，并提供持续安全性保证。