云計算中支持多用戶多功能的高效密文檢索方案設(shè)計及其安全性研究
發(fā)布時間:2022-02-20 15:23
隨著云存儲服務(wù)的快速發(fā)展,為了減少本地計算和存儲的資源消耗,越來越多的用戶、企業(yè)選擇購買云存儲服務(wù),并將私有數(shù)據(jù)存放到云端服務(wù)器中。然而云服務(wù)提供商并非是完全可信任的,明文形式的數(shù)據(jù)存儲必定會對數(shù)據(jù)的隱私泄露造成嚴(yán)重的威脅,例如企業(yè)的商業(yè)數(shù)據(jù),用戶的私人日記、私密照片,個人的醫(yī)療數(shù)據(jù)等等,都將有可能會被云服務(wù)提供商在利益的驅(qū)使下惡意地竊取,或者被惡意的攻擊者通過集中式的網(wǎng)絡(luò)攻擊偷取。為了保護(hù)隱私數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)加密,并以密文的形式進(jìn)行存儲,是目前學(xué)者們最為認(rèn)可的一種解決辦法;然而加密數(shù)據(jù)卻限制了服務(wù)提供商對數(shù)據(jù)的處理能力,如日常生活中最為常用的關(guān)鍵詞檢索。因此,如何實(shí)現(xiàn)高效的密文檢索并且不會泄露用戶隱私數(shù)據(jù)已然成為了云計算廣泛應(yīng)用中的一個亟待解決且具有挑戰(zhàn)性的問題。本文主要對適用于多用戶場景的三大密文檢索架構(gòu)(包括M/S架構(gòu)、S/M架構(gòu)以及M/M架構(gòu))目前存在的功能、效率以及安全性方面問題進(jìn)行深入研究,并取得了如下研究成果:(1)針對適用于加密郵件檢索的M/S架構(gòu)密文檢索方案目前存在的低效率以及單一檢索功能的問題,我們提出了一個支持多關(guān)鍵詞檢索以及布爾查詢的高效M/S架構(gòu)密文檢索方案,簡稱P...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 S/S框架的可搜索加密算法
1.2.2 M/S框架的可搜索加密算法
1.2.3 S/M框架的可搜索加密算法
1.2.4 M/M框架的可搜索加密算法
1.3 研究內(nèi)容及本文貢獻(xiàn)
1.4 論文其余章節(jié)安排
第二章 相關(guān)基礎(chǔ)知識
2.1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識
2.2 雙線性映射
2.3 可證明安全理論
2.4 PEKS可搜索加密方案的形式化定義以及安全模型
2.5 搜索信息與訪問信息
2.6 離線關(guān)鍵詞猜測攻擊
2.7 文件注入攻擊
2.8 本章小結(jié)
第三章 基于M/S架構(gòu)支持多功能檢索的密文檢索方案
3.1 引言
3.2 設(shè)計動機(jī)以及基本思想
3.3 相關(guān)基礎(chǔ)知識
3.3.1 布爾查詢
3.3.2 隱藏星形結(jié)構(gòu)
3.4 PMSEHS系統(tǒng)定義與安全模型
3.4.1 符號標(biāo)識
3.4.2 PMSEHS系統(tǒng)定義
3.4.3 安全威脅與安全模型
3.5 PMSEHS方案構(gòu)造
3.5.1 PMSEHS方案構(gòu)造的詳細(xì)描述
3.5.2 安全分析
3.6 性能分析
3.6.1 復(fù)雜度理論分析
3.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于S/M架構(gòu)抗KGA攻擊的密文檢索方案
4.1 引言
4.2 設(shè)計動機(jī)以及基本思想
4.3 相關(guān)基礎(chǔ)知識
4.4 DuMSE系統(tǒng)模型與安全定義
4.4.1 DuMSE系統(tǒng)模型
4.4.2 安全威脅與安全定義
4.5 DuMSE方案構(gòu)造
4.5.1 DuMSE方案構(gòu)造的具體描述
4.5.2 安全分析
4.6 DuMSE動態(tài)性擴(kuò)展
4.7 性能分析
4.7.1 復(fù)雜度理論分析
4.7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.8 本章小結(jié)
第五章 基于M/M架構(gòu)無訪問信息泄露的密文檢索方案
5.1 引言
5.2 相關(guān)工作以及設(shè)計目標(biāo)
5.3 相關(guān)基礎(chǔ)知識
5.3.1 Shamir秘密分享
5.3.2 茫然存儲技術(shù)
5.4 SGDS系統(tǒng)模型與安全定義
5.4.1 SGDS系統(tǒng)模型
5.4.2 安全威脅與安全定義
5.4.3 隱私需求
5.5 SGDS方案構(gòu)造
5.5.1 系統(tǒng)初始化
5.5.2 用戶注冊
5.5.3 二叉樹初始化
5.5.4 二叉樹訪問
5.5.5 檢索索引上傳
5.5.6 關(guān)鍵詞檢索
5.5.7 群組成員撤銷
5.6 安全分析
5.6.1 安全性證明
5.6.2 隱私分析
5.7 性能分析
5.7.1 復(fù)雜度理論分析
5.7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.8 本章小結(jié)
第六章 結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Secure key-aggregation authorized searchable encryption[J]. Haijiang WANG,Xiaolei DONG,Zhenfu CAO,Dongmei LI,Nanyuan CAO. Science China(Information Sciences). 2019(03)
[2]雙線性對有效計算研究進(jìn)展[J]. 趙昌安,張方國. 軟件學(xué)報. 2009(11)
本文編號:3635326
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 S/S框架的可搜索加密算法
1.2.2 M/S框架的可搜索加密算法
1.2.3 S/M框架的可搜索加密算法
1.2.4 M/M框架的可搜索加密算法
1.3 研究內(nèi)容及本文貢獻(xiàn)
1.4 論文其余章節(jié)安排
第二章 相關(guān)基礎(chǔ)知識
2.1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識
2.2 雙線性映射
2.3 可證明安全理論
2.4 PEKS可搜索加密方案的形式化定義以及安全模型
2.5 搜索信息與訪問信息
2.6 離線關(guān)鍵詞猜測攻擊
2.7 文件注入攻擊
2.8 本章小結(jié)
第三章 基于M/S架構(gòu)支持多功能檢索的密文檢索方案
3.1 引言
3.2 設(shè)計動機(jī)以及基本思想
3.3 相關(guān)基礎(chǔ)知識
3.3.1 布爾查詢
3.3.2 隱藏星形結(jié)構(gòu)
3.4 PMSEHS系統(tǒng)定義與安全模型
3.4.1 符號標(biāo)識
3.4.2 PMSEHS系統(tǒng)定義
3.4.3 安全威脅與安全模型
3.5 PMSEHS方案構(gòu)造
3.5.1 PMSEHS方案構(gòu)造的詳細(xì)描述
3.5.2 安全分析
3.6 性能分析
3.6.1 復(fù)雜度理論分析
3.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于S/M架構(gòu)抗KGA攻擊的密文檢索方案
4.1 引言
4.2 設(shè)計動機(jī)以及基本思想
4.3 相關(guān)基礎(chǔ)知識
4.4 DuMSE系統(tǒng)模型與安全定義
4.4.1 DuMSE系統(tǒng)模型
4.4.2 安全威脅與安全定義
4.5 DuMSE方案構(gòu)造
4.5.1 DuMSE方案構(gòu)造的具體描述
4.5.2 安全分析
4.6 DuMSE動態(tài)性擴(kuò)展
4.7 性能分析
4.7.1 復(fù)雜度理論分析
4.7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.8 本章小結(jié)
第五章 基于M/M架構(gòu)無訪問信息泄露的密文檢索方案
5.1 引言
5.2 相關(guān)工作以及設(shè)計目標(biāo)
5.3 相關(guān)基礎(chǔ)知識
5.3.1 Shamir秘密分享
5.3.2 茫然存儲技術(shù)
5.4 SGDS系統(tǒng)模型與安全定義
5.4.1 SGDS系統(tǒng)模型
5.4.2 安全威脅與安全定義
5.4.3 隱私需求
5.5 SGDS方案構(gòu)造
5.5.1 系統(tǒng)初始化
5.5.2 用戶注冊
5.5.3 二叉樹初始化
5.5.4 二叉樹訪問
5.5.5 檢索索引上傳
5.5.6 關(guān)鍵詞檢索
5.5.7 群組成員撤銷
5.6 安全分析
5.6.1 安全性證明
5.6.2 隱私分析
5.7 性能分析
5.7.1 復(fù)雜度理論分析
5.7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.8 本章小結(jié)
第六章 結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Secure key-aggregation authorized searchable encryption[J]. Haijiang WANG,Xiaolei DONG,Zhenfu CAO,Dongmei LI,Nanyuan CAO. Science China(Information Sciences). 2019(03)
[2]雙線性對有效計算研究進(jìn)展[J]. 趙昌安,張方國. 軟件學(xué)報. 2009(11)
本文編號:3635326
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