基于属性签密机制能够在一个步骤下完成属性加密和签名,该机制不仅提供数据的机密性和认证性,同时能够实现数据细粒度的访问控制和数据共享。因此,基于属性签密机制的研究在实际应用中具有重要的意义,成为目前密码学研究的热点。本文针对基于属性签密机制进行深入研究,具体包括:(1)针对电子健康记录系统中数据拥有者个人敏感信息泄露的问题,基于双线性对,结合基于属性签密机制和Cuckoo过滤器技术,提出一种新的支持隐私保护的基于属性签密方案。在标准模型下,基于判定性双线性Diffie-Hellman指数假设和计算性Diffie-Hellman指数假设,证明了该方案分别满足适应性选择密文攻击下的不可区分性和适应性选择消息攻击下的不可伪造性。和已有方案比较,所提方案不仅实现了数据的细粒度访问控制和用户隐私信息的保护,而且具有高效的通信代价、计算代价,更适合于电子健康记录系统。(2)针对云存储系统中恶意用户泄露密钥和滥用密钥导致未授权用户任意访问系统的问题,基于双线性对,结合基于属性签密机制和二进制KEK(Key Encryption Key)树,提出一个支持用户追踪和撤销的基于属性签密方案。在标准模型下,基于判定性双线性Diffie-Hellman指数假设、计算性Diffie-Hellman指数假设和强Diffie-Hellman指数假设,证明了该方案分别满足适应性选择密文攻击下的不可区分性、适应性选择消息攻击下的不可伪造性和完全可追踪性。同时,该方案具有可撤销性。和已有方案比较,所提方案能够实现高效地对用户进行追踪和用户属性的撤销,并抵抗恶意用户间的合谋攻击,更加适合云存储系统中的实际应用。