基于带关键字搜索的公钥加密体制的构造及应用

发布时间：2017-04-19 16:18

  本文关键词：基于带关键字搜索的公钥加密体制的构造及应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：可搜索加密是一种可以对已加密的重要数据进行保护隐私的关键词搜索的重要的密码原语。在现实应用中,存储在网络服务器上的数据经常需要加密。用户为了寻找自己需要的数据,就需要从已加密数据中依据关键字来搜索。这个方案首先通过函数生成关键字的密文和陷门,然后使用验证函数验证它们是否相符,通过验证后返回与这个关键字对应的数据。这个概念已经有许多有用的应用,例如,电子邮件路由,云存储,电子病历系统等等。这种可搜索加密的效率是非常重要的,因为它面向的客户平台包括智能手机或平板电脑这些只有有限的计算能力和资源的设备。本文提出了一种基于带关键字搜索的公钥加密方案(SCF-PEKS, Secure-Channel Free Public Key Encryption with Keyword Search),并已在标准安全模型下证明安全。本文证明了我们的SCF-PEKS方案不仅可以抵抗选择关键字和密文攻击(IND-SCF-CKCA, Chosen Keyword and Ciphertext Attacks),还可以抵抗关键字猜测攻击(IND-KGA, Keyword Guessing Attacks)。此外,本文与最近文献上发表的SCF-PEKS方案进行安全性,运行效率等各方面的比较,最后的结果是本文的方案更加安全高效。本文将这个方法应用于云存储上的电子病历系统。随着云计一算技术的日益普及，，许多医疗工作者都将要将电子病历(EMRs, Electronic Medical Record)存放在云存储上,这样可以使医疗工作者在任何与互联网连接的地方能够访问到电子病历。为了保护病人的病历隐私,医疗工作者可能需要在将数据存储在云存储之前对其进行加密处理。那么就应该有一种机制允许他们搜索加密的数据而不损害患者的隐私。这就是本文的方案所要解决的问题。
【关键词】：公钥加密 关键字搜索 关键字猜测攻击 标准安全模型 电子病历
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN918.4
【目录】：

• 中文摘要8-9
• Abstract9-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究现状10-11
• 1.3 本文的工作11-12
• 1.4 文章的组织结构12-14
• 第二章 基础概念14-20
• 2.1 密码学简介14
• 2.2 群的定义14
• 2.3 椭圆曲线14-15
• 2.4 双线性映射15
• 2.5 密码学中的一些数学难题15-17
• 2.5.1 常用的数学难题15-16
• 2.5.2 本文用到的数学难题16-17
• 2.6 密码学与Java编程17-20
• 第三章 SCF-PEKS方案的定义及安全模型20-24
• 3.1 SCF-PEKS方案20-21
• 3.1.1 方案构建20
• 3.1.2 正确性20
• 3.1.3 一致性20-21
• 3.2 SCF-PEKS的安全模型21-24
• 3.2.1 IND-SCF-CKCA游戏21-23
• 3.2.2 SCF-PEKS方案在KGA下的安全性23-24
• 第四章 高效SCF-PEKS方案的构造及安全性证明24-32
• 4.1 本文的SCF-PEKS方案24-25
• 4.1.1 方案构建24
• 4.1.2 正确性24-25
• 4.1.3 一致性25
• 4.2 SCF-PEKS方案的安全性证明25-32
• 4.2.1 IND-SCF-CKCA安全性25-29
• 4.2.2 IND-KGA安全性29-32
• 第五章 方案的实现及在电子病历中的应用32-40
• 5.1 数学算法的实现32-35
• 5.1.1 扩展欧儿里得算法的实现32
• 5.1.2 Miller-Rabin素数判断法32-33
• 5.1.3 椭圆曲线点乘算法实现33-34
• 5.1.4 Tate双线性映射对的实现34-35
• 5.2 SCF-PEKS方案实现35-36
• 5.3 性能评价36-38
• 5.4 本文方案在电子病历中的应用38-40
• 第六章 结论40-42
• 参考文献42-46
• 攻读学位期间取得的研究成果46-48
• 致谢48-50
• 个人简况及联系方式50-52
• 承诺书52-54

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本文编号：316671