移动云环境中轻量级加密范围查询方法研究

发布时间：2021-01-30 10:09

　　移动云计算的快速发展使得移动用户能够便捷地利用云服务器实现数据共享。加密后的数据对数据用户来说,会带来查询的不便和更多的计算和通信开销。特别是移动云环境下,移动设备计算、通信和存储资源有限,因此需要提供轻量级的查询方案。本文围绕移动云环境下的安全范围查询进行了轻量级方案的研究,主要工作内容包括以下两个方面:（1）为了保护数据和查询的隐私,本文基于线性代数运算的加密方法提出一种轻量级的加密查询方案。该方案利用向量和矩阵的相关计算,使得云服务器能够在不知道真实数据和查询的情况下,完成对密文数据和密文查询的比较计算,从而实现安全的范围查询。此外,本文对于加密方案的复杂度和安全性均进行了详细地分析,并在真实数据集上分别对一维数据和二维数据展开了大量实验,分析和实验结果验证了本方案的高效性和适用性。（2）为了验证查询结果的完整性,本文提出了一种向量邻域链技术,该验证技术利用加密过程中的冗余信息作为验证信息,从而降低了查询结果完整性验证的开销。其次,为了提高查询效率,本文对密文数据构建了索引树。索引树包含了所有的数据项以及验证信息,因而数据拥有者只需要上传密文索引树给云服务器,而无须额外再上传加密... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 可搜索加密方案的研究现状
        1.2.2 查询结果完整性验证技术的研究现状
        1.2.3 轻量级移动计算技术的研究现状
    1.3 本文研究内容
    1.4 本文组织结构
第2章 基本理论及相关技术
    2.1 移动云计算模型
    2.2 移动云计算中的隐私保护
        2.2.1 保序函数
        2.2.2 同态加密
    2.3 数据索引
    2.4 查询结果完整性的基本概念
    2.5 查询结果完整性验证技术
    2.6 本章小结
第3章 轻量级的隐私保护协议
    3.1 问题描述
        3.1.1 系统模型
        3.1.2 安全模型
        3.1.3 设计目标
    3.2 对一维数据的隐私保护协议
        3.2.1 向量化操作
        3.2.2 矩阵相乘运算
    3.3 对多维数据的隐私保护协议
    3.4 分析
        3.4.1 复杂度分析
        3.4.2 安全性分析
    3.5 实验结果与分析
        3.5.1 参数说明
        3.5.2 对一维数据集的评估
        3.5.3 对二维数据集的评估
    3.6 本章小结
第4章 轻量级的完整性验证协议
    4.1 一维数据的索引构建
    4.2 一维数据的查询处理
    4.3 一维数据的完整性验证
    4.4 多维数据的索引构建和查询处理
    4.5 多维数据的完整性验证
    4.6 完整性分析
    4.7 实验结果
        4.7.1 对一维数据集的评估
        4.7.2 对二维数据集的评估
        4.7.3 完整性验证开销
        4.7.4 对比实验
    4.8 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 发表论文和参加科研情况说明


【参考文献】：
期刊论文
[1]移动云计算研究进展与趋势[J]. 崔勇,宋健,缪葱葱,唐俊.  计算机学报. 2017(02)
[2]两层传感器网络中隐私与完整性保护的范围查询协议[J]. 李睿,林亚平,易叶青,胡玉鹏.  计算机学报. 2013(06)
[3]云计算研究现状综述[J]. 李乔,郑啸.  计算机科学. 2011(04)
[4]云计算研究进展综述[J]. 张建勋,古志民,郑超.  计算机应用研究. 2010(02)
[5]布鲁姆过滤器查询算法[J]. 谢鲲,文吉刚,张大方,谢高岗.  软件学报. 2009(01)



本文编号：3008714