应用驱动的密码技术研究是目前学术界和工业界主流的研究方向。随着信息技术的日新月异,云计算已然成为了未来信息技术行业重要的发展方向。云存储作为云计算的一项基础服务,能提供近似无穷大的存储容量和超强的计算能力。与此同时,日常生活和工作需要产生的海量数据信息需求的存储空间越来越大,在云端存储的数据是否安全成为用户关心的核心问题。云存储环境下如何保证数据安全和灵活的访问控制,是进一步推广云计算及其技术应用必须解决的关键难题。因此云服务中如何使用访问控制来保护数据安全是一个重要的研究方向。本文首先研究了属性基加密体制(ABE),针对现有ABE方案在应用中加解密效率不高的问题,着重研究了其算法效率的提升;在云计算应用场景下,引入离线/在线和外包计算的机制,构造了一个灵活高效的快速CP-ABE方案。然后,对该方案算法在效率方面同时进行了理论分析和实验仿真,并在实际场景下基于该算法构建了云存储访问控制系统来验证方案的正确性和高效性;最后,在广东省中医院云存储平台上,完成了系统的开发、测试和部署工作,并同时实现其商业应用价值。本文的具体工作包含以下几个方面:1)针对CP-ABE方案在实际应用中存在效率不高的难题,尤其在密钥生成和数据加密阶段。本文在BSW提出的经典CP-ABE方案基础上,将密钥授权管理中心和数据属主对应的密钥生成任务和数据加密任务均通过离线操作和在线操作来完成,合理利用空闲时段的系统资源,分担了密钥授权管理中心在高峰时段的计算负荷,可以有效地避免密钥授权管理中心出现误操作;同时在线/离线机制也极大减轻了数据属主(终端设备)在执行加密算法时的计算压力。本文方案还与经典方案进行了性能比较和分析,结果表明该方案在密钥生成和数据加密阶段优势明显。2)本文引入外包解密机制,在密钥生成和数据加密阶段采用离线/在线机制基础上,构造出灵活高效的快速CP-ABE方案。该方案实现快速解密的目的,提高了系统效率,特别适合计算资源受到局限的移动终端用户。同时,从安全性和效率两个方面对该方案进行了证明分析,并通过实验仿真手段加以验证。结果表明,与经典方案的数据解密阶段相比,此方案的终端用户在解密过程中的效率得到大大提升。3)为设计出云存储访问控制系统,基于灵活高效的快速CP-ABE方案,结合广东省中医院云存储平台的特点和部署环境,本文构造出了云存储访问控制系统的方案模型和系统架构,使其构造的访问控制系统兼具正确性和可行性。4)在Windows平台下,采用Java语言开发并实现了基于本文方案的云存储访问控制系统。同时将该系统部署到广东省中医院云存储平台上,并通过了系统测试和上线运行,体现了本方案的商业化价值。