基于Paillier和PSI的多关键字可搜索加密方案

发布时间：2021-09-04 06:24

　　围绕多关键字的高效密文搜索和数据安全性保障问题,展开分析与研究,基于同态加密和私有集合交集技术,提出一种面向多关键字的高效的保护搜索模式的可搜索加密方案.该方案使用随机数填充和Paillier同态加密方法构造安全索引和陷门,保护了索引隐私和陷门隐私,进而保护了搜索模式;该方案通过私有集合交集技术进行连接多关键字搜索,搜索中只使用到了乘法和指数运算,与其他方案相比大大提高了效率;安全性和性能分析表明,该方案具有可搜索加密的语义安全性,可以高效地实现对密文的多关键字搜索,且具有良好的计算代价. 

【文章来源】：东北大学学报(自然科学版). 2019,40(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

MKSE模型的总体架构

姹镜腅nron数据集［http://www．cs．cmu．edu/～．/enron/］，在邮件集中选取3000个邮件作为实验文件集合．本文根据字典的大小对方案执行的三个阶段(索引生成、陷门生成、搜索)的耗时进行实验分析，所有记录的结果都是每组数据运行20次后的平均值．本文按照字典大小的不同将测试数据分为4组:A类字典(大小为50)，B类字典(大小为100)，C类字典(大小为150)和D类字典(大小为200)．测试过程中，每次搜索请求的关键字个数都为4．通过对以上4组数据的性能分析，得出如图2所示的索引生成、陷门生成以及搜索操作的耗时．图2MKSE算法性能Fig.2AlgorithmperformanceofMKSE从图2可以看出，随着关键字字典大小的增大，索引生成和搜索过程的耗时会随着增加．主要因为关键字字典增大的同时倒排索引也会变多，这样在索引生成和搜索过程中就需要相应进行更多的加密操作，因而耗时随之增加．而在生成陷门过程中，字典的大小不会明显地影响陷门生成的耗时．5结论1)提出一种基于同态加密和私有集合交集技术的多关键字可搜索加密方案MKSE．方案支持多关键字密文搜索，同时突破了现有方案只支持一次性搜索的限制，可以进行关键字重复搜索．2)在生成索引和搜索陷门的过程中引入了随机项，保护了索引隐私和陷门隐私，进而使得该方案能够有效地对搜索模式进行保护．安全性分析表明该方案满足可搜索加密的语义安全．3)与其他基于双线性映射的公钥可搜索加密方案相比，该方案在整个搜索过程中仅仅使用了乘法和指数运算，因而具有较小的计算开销．参考文献:［1］董晓蕾，周俊，曹珍富．可搜索加密研究进展［J］．计算机研究与发展，2017，54(10):2107－2120．(DongXiao-lei，ZhouJun，CaoZhen-fu．Ｒesearchadvancesonsecuresearchableencry

【参考文献】：
期刊论文
[1]可搜索加密研究进展[J]. 董晓蕾,周俊,曹珍富.  计算机研究与发展. 2017(10)



本文编号：3382742