云存储中可搜索加密研究

发布时间：2017-09-02 02:34

  本文关键词：云存储中可搜索加密研究

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【摘要】：随着云计算技术的日趋成熟,云存储应用也得到越来越多的关注。云存储应用不仅能降低用户的数据管理成本,而且使用户能够更加方便的使用数据,提升了数据使用的灵活性。在云存储应用中,用户数据的安全以及隐私是影响云存储服务质量的关键性因素。为了保证用户数据的安全,通常用户是将数据进行加密后,再将数据以密文形式上传给云服务器。但是数据加密后的密文是不具有加密前明文的数据特征,所以一般以可搜索加密的形式来存储用户的数据。而在实际的云存储应用中,用户需要对其所存储的数据进行频繁地查找以及更新,而关键字索引可以使用户的操作更加灵活。云存储应用需要一个灵活且不失安全的可搜索加密方案。本文回顾了可搜索加密研究的历史与背景,在研究了可搜索加密的关键技术后,根据现有方案的不足,提出动态多关键字可搜索加密方案,以满足云存储应用中用户需要对数据进行频繁搜索以及更新的需求。本论文主要研究了云存储中的可搜索加密算法,基于新的动态随机布隆过滤器,提出更适合云存储应用的动态多关键字可搜索加密方案,该方案能够保障用户数据的安全和隐私,并能使用户对存储数据的操作更加高效。本文的主要工作有:第一,对现有可搜索加密方案进行研究,分析云存储应用对可搜索加密的需求,然后,基于布隆过滤器,提出适合云存储应用中创建关键词索引的动态随机布隆过滤器方案,并对该方案进行了分析。第二,基于动态随机布隆过滤器方案,设计更适合云存储应用的可搜索加密方案,该方案在用户对数据进行更新时,不需重新构建索引,而是简单的更新索引,并且对该方案的安全性进行了分析。第三,实现了动态随机可搜索加密方案的原型系统,在模拟试验中测试了方案的效率,并与其它方案进行了对比。
【关键词】：云存储 可搜索加密 索引更新 布隆过滤器
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP309.7;TP333
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 研究背景与意义8-10
• 1.1.1 云计算8-9
• 1.1.2 云存储9-10
• 1.2 研究现状10-12
• 1.2.1 对称可搜索加密的研究10-11
• 1.2.2 非对称可搜索加密的研究11-12
• 1.3 研究目标12
• 1.4 研究内容12
• 1.5 本文组织结构12-13
• 1.6 本章小结13-14
• 2 可搜索加密技术概述14-26
• 2.1 应用场景14
• 2.2 可搜索加密的基本概念14-17
• 2.3 对称可搜索加密技术17-20
• 2.3.1 算法描述17-18
• 2.3.2 典型构造18-20
• 2.4 非对称可搜索加密技术20-22
• 2.4.1 算法描述20-21
• 2.4.2 算法一致性21-22
• 2.4.3 非对称可搜索加密安全目标22
• 2.4.4 典型构造22
• 2.5 基于向量的可搜索加密算法22-25
• 2.6 本章小结25-26
• 3 动态随机布隆过滤器26-36
• 3.1 传统布隆过滤器26-28
• 3.1.1 基本概念26
• 3.1.2 假正例概率26-28
• 3.2 布隆过滤器的变体28-30
• 3.2.1 动态布隆过滤器28-29
• 3.2.2 压缩型布隆过滤器29
• 3.2.3 计数型布隆过滤器29-30
• 3.2.4 拆分型布隆过滤器30
• 3.3 动态随机布隆过滤器方案30-35
• 3.3.1 需求分析31
• 3.3.2 设计目标31
• 3.3.3 方案描述31-35
• 3.4 本章小结35-36
• 4 动态可搜索加密方案36-47
• 4.1 系统概述36
• 4.2 方案描述36-38
• 4.2.1 符号定义36-37
• 4.2.2 算法定义37
• 4.2.3 方案设计37-38
• 4.3 算法安全性分析38-39
• 4.4 模块程序39-46
• 4.4.1 数据拥有者客户端程序39-42
• 4.4.2 云服务器端程序42-45
• 4.4.3 数据使用者程序45-46
• 4.5 本章小结46-47
• 5 仿真实验与结果分析47-53
• 5.1 测试环境及数据集介绍47
• 5.1.1 实验环境47
• 5.1.2 测试数据集47
• 5.2 实验实现47-51
• 5.2.1 用户操作47-49
• 5.2.2 服务器操作49-51
• 5.3 实验结果对比51-52
• 5.4 结论52-53
• 6 总结与展望53-55
• 6.1 总结53
• 6.2 展望53-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 李乔;郑啸;;云计算研究现状综述[J];计算机科学;2011年04期

2 房秉毅;张云勇;程莹;徐雷;;云计算国内外发展现状分析[J];电信科学;2010年S1期

3 肖明忠,代亚非,李晓明;拆分型Bloom Filter[J];电子学报;2004年02期

4 戴一奇,尚杰,苏中民;密文数据库的快速检索[J];清华大学学报(自然科学版);1997年04期

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本文编号：775898