前后向安全的云数据密文搜索技术研究

发布时间：2021-03-07 18:30

　　可搜索加密（Searchable Encryption,简称SE）是一种新型高效的检索技术,其特点是不仅可以保护数据隐私还可以支持密文搜索。随着这种技术的出现,它可以很好地保护用户数据安全,阻止了信息泄露风险,从而保护了用户个人隐私安全。但是,最近的研究表明,这种技术存在安全漏洞,存在被攻击的可能性。因此,研究更加安全的SE方案是有必要的。基于云存储中加密的数据,本文对可搜索加密技术进行研究,以求达到更安全的可搜索加密方案。为了解决在研究过程中遇到的问题,本文提出两个解决方案。（1）提出前向安全的云数据密文搜索方案。可搜索加密是一种非常实用的技术,用于保护外包数据的安全和在加密数据上进行精确搜索。然而,一种高效的、准确的文件注入攻击给SE方案的安全性带来了严重的威胁。本文提出一种具有前向安全的密文搜索方案。本方案使用变色龙哈希函数建立查询陷门,使用随机数替代查询关键词,保护搜索过程,隐藏新添加的文件和已经查询过的关键字之间的关系。除此之外,方案使用布隆过滤器建立文件向量,实现多关键词查询。（2）提出后向安全的云数据密文搜索方案。在更新过程中,如果直接删除数据,那么可能会泄露一些重要的信... 

【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

索引构建时间Figure3.3Thetimeofgeneratingindexvector

安徽大学硕士学位论文25获得这些文件的向量，然后与查询向量计算内积，得到文档相似性分数。因此，在单关键词的搜索情况下，本文的方案比文献[47]需要更多的时间开销，因为文献[47]只需要对索引执行一次搜索。图3.3索引构建时间Figure3.3Thetimeofgeneratingindexvector图3.4搜索时间与文件数关系Figure3.4Searchtimewiththenumberoffiles本文的方案是基于倒排索引来搜索文档，减少对不包含搜索关键词的文件无用搜索，避免遍历所有文件，从而提高搜索效率，所以本章方案的搜索效率是()。为了展示本章方案的性能，与文献[47]还进行多关键词的搜索对比实验。在实验中，设置搜索

第三章前向安全的云数据密文搜索方案26关键词个数由1增加到10，文件数分别为2000、4000、6000、8000、10000。图3.5给出了详细的结果。实验结果表明，本章方案的搜索时间不会随着搜索关键词的数量增加而增加，与查询关键词个数几乎无关。因为所有的查询关键词都被哈希函数哈希到一个查询向量中，所以搜索时间与关键词个数没有关系，与查询向量的长度有关系。而关键词字典的大小会受到文件数量的影响。文件数越多，提取的关键词越多。在搜索过程中，本章方案需要在两个索引上进行搜索，当搜索关键字数是1时，本章方案搜索时间比文献[47]需要更多的时间开销。在文献[47]中，由于服务器使用查询陷门进行搜索时，需要对所有查询关键词对应的桶的位置进行遍历，所以搜索时间随着搜索关键词的数量线性增加。此外，搜索时间还随着文件集合的数量成线性相关。这是因为搜索过程需要查找整个文件集，因此搜索时间开销是()。图3.5搜索时间与文件数和关键词个数关系Figure3.5Searchtimewiththenumberoffilesandkeywords3.5.3更新时间在本节中，通过实验来对比这些方案的更新时间。在更新过程中，当执行添加数据时，文献[43]需要通过RSA算法计算每个文件标签和关键字对，来建立二元索引结构。如果执行删除操作，和增加数据一样，构建一个子二元索引结构，来存储已经删除的数据。因此，在文献[43]中添加数据和删除数据的时间开销几乎相同。具体结果如图3.6和图3.7所示。在添加数据的过程中，本章方案需要为每个文件生成一个布隆过滤器向量，并为每

【参考文献】：
期刊论文
[1]可搜索加密技术研究综述[J]. 李经纬,贾春福,刘哲理,李进,李敏.  软件学报. 2015(01)



本文编号：3069596