發(fā)布時間：2021-02-12 14:42

　　互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛速發(fā)展,使得企業(yè)和個人的數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的本地處理和分析成為用戶的巨大負擔(dān)。因此,用戶不得不選擇將私有數(shù)據(jù)外包給第三方的云服務(wù)器進行存儲和處理。然而,通常認為云并不是完全可信的服務(wù)提供商,用戶需要在使用外包服務(wù)之前對數(shù)據(jù)進行加密,以保證數(shù)據(jù)的隱私安全性,進而衍生出了一個新問題:如何在密文域安全快捷地執(zhí)行關(guān)鍵字搜索操作?本文圍繞在公鑰環(huán)境下如何實現(xiàn)安全高效的可搜索加密問題,主要研究了以下內(nèi)容:1.針對公鑰加密機制下,密文解密效率低及可搜索方案中關(guān)鍵字易受攻擊的問題,我們提出了一個可高效解密且關(guān)鍵字安全的完整公鑰可搜索加密方案,并詳細描述了方案構(gòu)造的過程。該方案將服務(wù)器的公私鑰對引入到明文加解密的過程中,使服務(wù)器承擔(dān)絕大部分的解密開銷,從而極大的降低了用戶的解密負擔(dān);同時,在構(gòu)造加密索引時,加入用戶的私鑰,使得只有掌握該私鑰的用戶才能生成合法的加密索引,該方法能有效阻止內(nèi)部敵手通過加密索引和陷門實施關(guān)鍵字猜測攻擊,從而提高方案的安全性。2.針對可搜索加密中搜索效率較低的問題,我們分析基于倒排索引思想的隱藏關(guān)系結(jié)構(gòu),改進加密索引的構(gòu)造方式,同時... 

【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

正向索引

在文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、搜索引擎等鄰域都有廣泛的應(yīng)用。索引通常分為兩類：正向索引和倒排索引，大致結(jié)構(gòu)分別如圖2.1和圖2.2所示：圖 2.1: 正向索引簡單來說，正向索引就是表示文檔 D 包含哪些關(guān)鍵字的索引結(jié)構(gòu)，而倒排索引則是表示關(guān)鍵字 w 被哪些文檔所包含的索引結(jié)構(gòu)。在實際應(yīng)用中，我們通常都是以關(guān)鍵字作為發(fā)起搜索的條件，如果采用正向索引，則需要對每一個文檔中的每一個關(guān)鍵字進行比對，在大數(shù)據(jù)量的情況下，搜索效率較低，而采用倒排索引僅需要對索引頭部的關(guān)鍵字進行比對，找到匹配關(guān)鍵字后，順著鏈式結(jié)構(gòu)進行遍歷，即可找到所有包含目標關(guān)鍵字的文檔或 Web 網(wǎng)頁

結(jié)合倒排索引的高效關(guān)鍵字搜索特性，文獻 [26] 提出了一種隱藏索引項之間聯(lián)系的索引結(jié)構(gòu)，配合雙線性配對技術(shù)，可以在保證加密索引安全性的前提下，提高密文域關(guān)鍵字搜索的效率，具體結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。結(jié)構(gòu)中的節(jié)點是由可搜索的關(guān)鍵字加密索引項構(gòu)成，其中虛線箭頭表示加密索引間的隱藏關(guān)系，StrucEnc(wi) 表示關(guān)鍵字 wi的加密索引，M 表示關(guān)鍵字的個數(shù)。在一般的由正向索引思想構(gòu)建的可搜索加密方案如 [5, 10] 等方案中，由于正向索引本身的構(gòu)造，在進行關(guān)鍵字搜索時，需要對每一個文件中的每一項加密索引進行匹配運算，在大數(shù)據(jù)量的背景下，這種方式的計算開銷極大，完全沒有投入到實際應(yīng)用中去的可能。而如圖2.3所示的、基于倒排索引思想構(gòu)造的隱藏關(guān)系的加密索引結(jié)構(gòu)，可以大大減少關(guān)鍵字搜索時的匹配運算次數(shù)，從而降低計算開銷、提高搜索效率。這種結(jié)構(gòu)中存在兩種隱式鏈（Hidden Chain）：包含某個特定關(guān)鍵字的所有文檔所組成的鏈

【參考文獻】：
期刊論文
[1]New trends of information security—how to change people’s life style?[J]. Zhenfu CAO.  Science China（Information Sciences）. 2016(05)
[2]一種由B+樹實現(xiàn)的倒排索引[J]. 李文,洪親,滕忠堅,石兆英.  電腦知識與技術(shù). 2011(08)

博士論文
[1]關(guān)于認證密鑰協(xié)商協(xié)議若干問題的研究[D]. 倪亮.上海交通大學(xué) 2012

碩士論文
[1]抗內(nèi)部敵手關(guān)鍵字猜測攻擊帶關(guān)鍵字搜索公鑰加密算法研究[D]. 李宏博.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]云存儲中用戶數(shù)據(jù)的安全性保護[D]. 朱健.南京師范大學(xué) 2016



本文編號：3031017